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钛合金锥形构件变温热拉深成形壁厚均匀性控制

针对现有钛合金等温拉深过程中壁厚均匀性差的问题，开发了变温热拉深成形新技术，结合等温热拉深成形有限元分析及变温热拉深成形工艺试验，分析了变温拉深成形的 工艺优势。成形试验在热成形机中进行，模具凹模与板料在热成形机中加热至成形温度（700～ 800℃），通过向凸模内通入冷却介质来控制凸模温度（低于板料温度），热拉深过程冷凸模 底部与板料中心接触，板料在变形的过程中温度降低至屈服温度以下后不再变形，未接触到凸模的板料继续变形，解决了锥形构件热拉深过程底部过度减薄的难题。工艺试验发现采用变温热拉深成形的 TC4 钛合金锥形件，底部与边缘部分厚度偏差在 10%以内，底部减薄现象得以改善，有效地控制了底部中心附近的厚度，使变形更均匀。

  • 2022-02-05
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高强度高弹性钛合金的研究进展

钛及钛合金是航空、航天和国防武器装备等领域重要的轻质结构材料。钛合金较低的弹性模量赋予其优良的弹性功能特性，被应用于航空航天等领域的紧固件和弹簧等元器件。目前常用的高强钛合金弹性模量较高，不能完全满足应用需求，强度和弹性性能匹配有待进一步提高。本文综述了高强度高弹性钛合金的发展现状以及新型合金的研发进展，从高强度高弹性钛合金的特点及存在的问题出发，提出基于电子理论的成分设计和 β 基体结构稳定性的组织调控方法，并简要介绍本课题组基于该方法进行的高强度高弹性钛合金的研究进展，最后展望了高强度高弹性钛合金的发展方向。

  • 2022-02-05
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航空航天紧固件用钛合金材料综述

ＴＣ４钛合金是一种中等强度的两相钛合金，也是研究和应用最多的钛合金材料，紧固件用钛合金材料大多数 是 ＴＣ４钛合金。ＴＣ４钛合金制造紧固件时，只能采用热镦，且必须采用专门的热镦设备和加热设备，不但影响生产效率，且材料利用率较低。针对高强紧固件，ＴＣ４钛合金紧固件强度不能满足要求，合金固溶时效后的抗拉强度最高达到１１００ＭＰａ，剪切强度在６５０ＭＰａ左右，由于ＴＣ４钛合金淬透性差，固溶时效时，ＴＣ４钛合金紧固件截面尺寸一般在１９ｍｍ以下。ＴＣ４钛合金紧 固件包括螺栓、高锁螺栓、抽钉、螺钉和环槽铆钉等，其中ＴＣ４大多数螺栓已经在国内飞机、发动机、机载设备、航天飞行器和卫星中获得了大量应用。

  • 2022-02-05
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钛合金在兵器装备上的应用

钛合金具有高比强、高比模、耐腐蚀、无磁等特点，越来越受到世界各国国防工业的关注，几十年来进行了大量的钛合金基础和应用开发以及低成本技术研究，使钛合金在兵器装备如坦克装甲车辆、火炮等装备上获得应用。高性能钛合金的应用提高了兵器装备的防护性能，减轻了装备重量，满足兵器装备对快速部署、高生存力以及特殊环境运输的要求。通过对国外钛合金的研发、低成本技术和在兵器装备上的应用以及标准的分析，提出我国低成本钛合金在武器装备应用研究以及标准化工作的建议。

  • 2022-02-05
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航空发动机钛合金叶片机器人浮动砂带磨削技术及其试验研究

压气机钛合金叶片为航空发动机关键零部件，其制造质量和加工精度对整机工作性能有至关重要的影响。由于该叶片型面结构复杂，打磨工作常由人工完成，其打磨效率低，打磨质量一致性难以保证。对航空发动机钛合金叶片机器人浮动砂带磨削技术进行分析，并进行了相关试验研究。试验结果表明钛合金叶片的机器人浮动砂带磨削技术能适应钛合金叶片的打磨要求，打磨后的叶片表面粗糙度 Ra 在 0.4μm 以内，表面三维形貌一致性较好，磨削后的进排气边的形状保持一定的圆度状态。

  • 2022-02-05
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TC21钛合金转轴梁双闭角深槽腔高效铣削技术研究

针对 TC21 钛合金转轴梁双闭角深槽腔类零件铣削效率低的问题，从材料和结构分析出发，基于生产实践， 从零点系统、夹具设计、零件工艺凸台设计、刀具方案、切削参数、换刀方式等方面，研究 TC21 钛合金转轴梁深槽腔 及双闭角区域的高效切削技术，总结了一套完整的结合零点定位和大悬伸快进给铣削的方案。对比原方案，加工周 期缩短 50% 以上。

  • 2022-02-05
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钛合金切削磨削加工技术研究进展

钛合金被认为是“轻质、高强、耐热”材料的典型代表。它的强度高于钢，密度却仅约为其６０％，并可长期服役于３００～３５０℃的温度环境，加之不同型号钛合金展现出的在成形和焊接等方面的工艺特点，使钛合金广泛应用于工程领域。最具代表性的是航空航天领域：航空发动机的风扇叶片和低压压气机／部分高压压气机的叶片／叶轮／叶盘／机匣、航天飞行器的燃料储箱和火箭发动机的外壳等重要零部件多采用钛合金制 造。在汽车行业，采用钛合金制成的发动机气门／连杆和排气系统等零部件对车身减重、发动机降噪具有重要意义。得益于突出的生物相容性，钛合金也成为人体植入物和骨骼修复的首选金属材料。

  • 2022-02-05
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TA2钛合金圆筒件超声振动辅助拉深工艺研究

针对钛合金圆筒件超声振动辅助拉深过程及影响因素，通过超声振动辅助拉伸实验和超声振动辅助滑动摩擦实验，分析了超声振动对 TA2 板材力学性能及与接触面之间摩擦力及摩擦系数的影响。在此基础上通过对拉深凹模施加超声振动方式，进行了钛合金圆筒件超声振动辅助拉深工艺研究，分析了超声振动对 TA2 板材的拉深力及试件回弹的影响。研究结果表明：钛合金圆筒件拉深过程施加一定振幅和频率的超声振动，有效降低了钛合金强度，减小了与模具之间的摩擦系数，使圆筒件的拉深力不断降低,并在一定条件下有效抑制了成形试件的回弹，从而有助于钛合金拉深试件质量的提高。

  • 2022-02-05
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