【摘 要】
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通过对TC18钛合金电子束焊接接头在常规和3.5％NaCl水溶液腐蚀环境下的DFR腐蚀疲劳试验对比研究,试验结果计算得到在常规环境下TC18钛合金焊接件的疲劳额定强度截止值为725MPa,其疲劳额定强度截止值为554MPa,在腐蚀环境下,疲劳额定强度截止值下降23.6％.断口分析表明,疲劳断口有疲劳源区、疲劳裂纹扩展区和瞬断区3部分组成.疲劳寿命越长,裂纹扩展段也越长,裂纹扩展的条纹越细.在腐蚀疲
【机 构】
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北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室,北京100024
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通过对TC18钛合金电子束焊接接头在常规和3.5％NaCl水溶液腐蚀环境下的DFR腐蚀疲劳试验对比研究,试验结果计算得到在常规环境下TC18钛合金焊接件的疲劳额定强度截止值为725MPa,其疲劳额定强度截止值为554MPa,在腐蚀环境下,疲劳额定强度截止值下降23.6％.断口分析表明,疲劳断口有疲劳源区、疲劳裂纹扩展区和瞬断区3部分组成.疲劳寿命越长,裂纹扩展段也越长,裂纹扩展的条纹越细.在腐蚀疲劳条件下,同时有多条疲劳裂纹形成,并沿垂直于拉应力方向扩展,疲劳断口呈现多平面特征.断口表面可以发现较多的盐颗粒,说明在腐蚀溶液的作用下,盐溶液沿着疲劳裂纹的渗透性很强,在疲劳裂纹带上可以发现很多网状的盐颗粒,对TC18钛合金电子束焊接接头的疲劳性能有一定影响.
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采用EB-PVD工艺在高温合金基体上制备了不同基体预热温度、不同粘结层厚度的YSZ热障涂层.实验结果显示,对于MCrAlY类涂层,EB-PVD工艺存临界温度650～700℃,低于此温度粘结底层不易附着成形.对面层而言,沾水热冲击试验显示,较好的基体温度在800～900℃范围.不同厚度粘结层的TBC抗氧化行为结果显示,在一定范围内,涂层抗高温氧化的寿命随底层厚度增加而增加.因此实际工作中,在其他条件
利用直流磁控溅射方法在硅片和钛合金基底上沉积制备了二氧化钛薄膜.主要研究了变化的基片偏压对薄膜性能的影响.用XRD和SEM分析了薄膜的晶体结构和表面形貌,利用纳米压痕仪,划痕仪,摩擦试验机分别测试了薄膜的纳米硬度,膜基界面结合力和摩擦性能.结果表明,本方法在不加热基片的条件下制备出表面光滑致密,力学性能和摩擦学性能良好的金红石相TiO2薄膜.
采用激光冲击强化技术(LSP)对TA15钛合金电子束焊接(EBW)接头进行处理.对经过LSP处理的TA15钛合金接头,分别检测了接头的表面硬度、耐腐蚀性能、25℃室温与300℃拉伸力学性能及断口形貌.与未经LSP处理的EBW接头相比,经过LSP处理后的TA15EBW接头表面的HV硬度得到了提高,耐腐蚀性能并没有明显降低,在25℃室温和高温300℃拉伸时,接头的拉伸性能均得到了显著提高.研究结果表明
提出了一种激光焊接实时焊缝跟踪系统,该系统以十字滑台实现激光焊接头随动,利用机器视觉装置采集实时数据,并采用图像处理(PMAC)数控卡实现实时焊缝纠偏的焊缝跟踪系统,该系统能确保激光焊接过程中激光光点始终位于焊缝中间并沿焊接方向移动,从而可以提高焊缝质量.实验结果表明,该焊缝跟踪系统响应迅速、跟踪精度高,并具有良好的通用性.
电子束"毛化"技术是一项新兴的电子束表面加工技术,它可通过磁场对电子束实现精密控制,通过金属熔化、流动、堆积、冷却等过程实现表面"毛化"效果.该技术可被应用于金属与复合材料间的异种材料连接、表面涂层预处理等领域.应用计算流体动力学建立了可描述电子束"毛化"过程的数值模型,通过移动脉冲热源模型模拟电子束的快速重复扫描过程,应用VOF方法追踪熔池的自由表面,并通过编写用户自定义子程序实现外加能量/动量
针对纳米颗粒的产生提出了一项新技术,该技术基于大气压非平衡等离子体条件下挥发性物质的分解以及纳秒脉冲放电等离子体.大气压短脉冲放电等离子体具有许多突出特点,利用纳秒脉冲电源,采用大气压下等离子体射流的方式,对混有二茂铁的乙醇溶液进行了放电反应研究,成功制备了纳米铁颗粒.其结果表明,对于制备的纳米铁颗粒,采用气相样本其平均粒径为10～20nm,采用液相样本其平均粒径为20～70nm.
通过磁控溅射复合沉积方法在钛合金基体上制备了不同表面能和粗糙度的薄膜.主要研究了元素掺杂的DLC薄膜和具有仿生表面形貌的Cu膜.通过接触角测试和相应表面能计算研究了这些薄膜的润湿性能.通过XPS表征了掺杂DLC薄膜的化学键结构,通过AFM和SEM表征了Cu膜表面形貌.结果表明DLC膜中的元素掺杂减小了表面能,增强了薄膜的疏水性能,尤其是F元素的掺杂.由于F元素的掺杂使得DLC膜的接触角从65°增加
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