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| 1 | Ti-22Al-24Nb合金热变形行为及本构关系显示文摘对等温锻造的Ti-22Al-24Nb合金在变形温度650~850℃、应变速率0.001~1 s^(-1)条件下使用Gleeble-3800热模拟试验机进行了40%变形量的热压缩实验。基于实验数据研究了Ti-22Al-24Nb合金的热变形行为,并分别建立了该合金基于应变补偿的Arrhenius和BP神经网络本构模型。结果表明,Ti-22Al-24Nb合金具有正应变速率和负温度敏感性。在变形开始后,流动应力急剧增大至峰值应力,随后硬化和软化效应逐渐达到平衡,流动应力缓慢下降并达到稳态平衡。应变补偿本构模型相关系数R为0.942,平均相对误差e_(AARE)为14.83%;BP神经网络本构模型的相关系数R为0.992,e_(AARE)为4.46%。建立的BP神经网络本构模型具有比应变补偿本构模型更高的预测精度,更加适用于准确预测Ti-22Al-24Nb合金的流动应力。 | 张开铭 温余远 王克鲁 鲁世强 李鑫 高鑫 刘杰 | 2022 | 塑性工程学报2022，29，10： | 2 |
| 2 | 微观组织对TA2和TC4氢损伤行为的影响显示文摘钛及钛合金表面的致密钝化膜使其在苛刻服役环境中仍然具有十分优异的耐蚀性。但钛与氢的亲和力极强,易发生氢损伤,且不同微观结构的钛合金对氢损伤的敏感性不同。本文通过阴极充氢实验,对比了工业纯钛TA2和钛合金TC4的氢损伤行为,采用扫描电镜(SEM)观察样品的腐蚀形貌,通过开路电位(OCP)、动极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)对比两种材料充氢后耐蚀性。结果表明:充氢前TA2和TC4在3.5%NaCl溶液中均有良好的耐蚀性,充氢后两者耐蚀性均明显下降,这与材料表面致密钝化膜转变为疏松氢化钛膜有关。与TC4合金相比,氢对TA2的损伤作用更大。这是因为氢在α相中的固溶度远小在β相中的,TA2为单相α组织,氢主要与其表面钝化膜发生反应,因此对TA2表面钝化膜的破坏性更强。 | 刘晓镇 韩恩厚 宋影伟 | 2023 | 中国有色金属学报2023，33，2： | 2 |
| 3 | Ti-22Al-24.5Nb-0.5Mo合金板材制备及热处理工艺研究显示文摘采用真空自耗电弧炉进行3次熔炼得到Ti-22Al-24.5Nb-0.5Mo合金铸锭,铸锭经五火锻造、三火热轧、板材压校、表面处理等工序,得到规格为δ1.2 mm×600 mm×1000 mm的宽幅薄板。其中,五火锻造及第一火轧制均在单相区进行,第二火轧制为换向轧制并在两相区进行,成品轧制采用保温轧制的方式。结果表明:保温轧制温度为1050℃时板形最优,且经单时效或固溶+时效处理后均为脆性断裂。相比于固溶+时效的热处理方式,经单时效处理析出的等轴α_(2)相与次生针状O相较多,α_(2)相尺寸较大,O相片层细小,可以提高合金的强度。经固溶+时效处理可以提高合金的延伸率,但强度略低于单时效。 | 王国栋 王丹 薛少博 苏艳妮 田云飞 郭学鹏 | 2023 | 钛工业进展2023，40，1： | 2 |
| 4 | 微量B元素对铸造Ti2AlNb合金组织与力学性能的影响显示文摘目的研究微量B元素对铸造Ti_(2)AlNb合金组织和力学性能的影响,优选出适合铸造工艺的Ti_(2)AlNb合金成分,为推进铸造Ti_(2)AlNb合金的应用提供理论和数据支撑。方法以Ti-22Al-25Nb(原子数分数,下同)、Ti-22Al-24Nb-0.1B、Ti-22Al-24Nb-0.2B合金为研究对象,采用光学显微镜、扫描电镜研究不同B含量合金铸态、热等静压态的宏、微观组织及析出相形态。采用XRD分析合金的物相组成,室温拉伸性能测试评价力学性能,通过扫描电镜观察拉伸断口,分析微量B元素对力学性能产生影响的原因。结果添加微量B元素可以明显细化Ti-22Al-25Nb合金的晶粒尺寸,随着B元素原子数分数增加至0.2%,晶粒尺寸由958μm减小至548μm。B元素在合金中主要以固溶态、TiB和TiB2针片状析出相形式存在,随着B含量的增加,硼化物长度和厚度尺寸略微增加、体积分数由0.3%增加至0.8%。0.1B合金的室温屈服强度、抗拉强度和伸长率与原合金水平相当,0.2B合金的屈服强度提升,但其抗拉强度和伸长率均降低。断口分析显示,0.2B合金塑性降低是硼化物增多、集中分布引起脆性断裂所致。结论综合B元素对流动性的改善效果,优选出适合铸造工艺的合金成分为Ti-22Al-24Nb-0.1B。 | 张健 张熹雯 刘瑞平 王红卫 马雄 骆晨 梁晓波 张建伟 张继 | 2022 | 精密成形工程2022，14，11： | 1 |
| 5 | 航空装备电弧熔丝增材制造技术发展及路线规划图显示文摘电弧熔丝增材制造技术(wire arc additive manufacturing,WAAM)是一种高沉积效率的增材制造技术,采用逐层堆积的方式制备多种高性能的金属结构件,针对航空装备的大型、中等复杂的铝合金、钛合金WAAM成形技术的研究获得广泛关注。本文对WAAM技术定义、技术分类、成形系统及原理进行论述,综述了近年来国内外航空航天领域WAAM成形铝合金、钛合金的组织特性、冶金缺陷及质量改善、典型构件技术应用等方面的研究进展,分析了目前航空装备的大型、中等复杂构件WAAM成形技术所面临的关键共性问题,并提出了2035年WAAM成形技术路线规划图。 | 郑涛 郭绍庆 张国栋 施瀚超 | 2023 | 航空材料学报2023，43，1： | 1 |
| 6 | 基于麻雀算法优化的最小二乘支持向量机Ti_(2)AlNb切削力预测研究显示文摘为研究Ti_(2)AlNb金属化合物加工过程中切削力的大小,设计正交切削试验,利用ABAQUS软件进行二维模型切削加工仿真,分析切削参数对切削力的影响规律及影响程度,在此基础上采用麻雀寻优算法(SSA)优化最小二乘支持向量机(LSSVM)并建立切削力预测模型。研究发现,切削力与切削速度、切削深度呈正相关,与刀具前角呈负相关;对比BP模型与LSSVM模型,SSA-LSSVM预测模型更优,切削力最大残差值分别降低了78.7%,77.9%,残差平均值分别降低了78.9%,65.1%。该研究为Ti_(2)AlNb基合金加工性能的研究和切削力预测建模提供了新思路。 | 尹晓珊 钟建琳 彭宝营 王鹏家 | 2023 | 工具技术2023，57，10： | 1 |
| 7 | Ti_(2)AlNb合金电子束焊接头残余应力及变形的数值模拟显示文摘目的研究平板对接电子束焊接过程中Ti_(2)AlNb合金接头的残余应力及变形规律。方法采用高斯圆柱体和高斯面组合热源模型模拟了6.6 mm厚的Ti_(2)AlNb合金平板对接电子束焊过程,对比研究了高焊速高束流和低焊速低束流2种工艺参数下焊接接头的残余应力和变形分布规律,并用小孔法测量了焊缝中心及距焊缝中心10mm位置的残余应力值。结果在高焊速高束流参数下,获得了熔池体积小、熔池宽度窄(为3.62 mm)、深宽比高的焊缝;在该参数下焊缝横截面上的高应力集中区(应力在900 MPa以上)尺寸较小,其宽度仅为低焊速低束流参数下的89%;同时,在高焊速高束流参数下,焊缝法向变形最大值为0.79 mm,低于低焊速低束流参数下的0.82mm;模拟计算所得残余应力与实测值的误差在5.64%以内。结论高束流高焊速工艺具有热输入小、热量集中、加工效率高的特点,有助于获得高应力集中区域小、深宽比高、变形小的焊缝,比低束流低焊速工艺更具优势。 | 李海东 肖旋 李昊远 姚令 傅莉 | 2023 | 精密成形工程2023，15，8： | 1 |
| 8 | 热处理工艺对Ti_(2)AlNb合金锻件显微组织和拉伸性能的影响显示文摘以Ti-22Al-25Nb合金某机匣用环形锻件为研究对象,研究了固溶温度和固溶时间对该锻件微观组织、室温和650℃高温拉伸性能的影响,揭示了显微组织与拉伸性能之间的关系。结果表明:固溶时效处理后形成了以等轴α2颗粒、一次板条O相和二次针状O相为主的双态组织。固溶时间的延长对微观组织影响较小。固溶温度的升高一方面会显著降低一次板条O相的含量,另一方面会显著增加时效过程中析出的二次针状O相含量。二次针状O相含量的增加降低了位错运动的平均自由程,增加析出强化作用,从而导致合金的室温强度和高温强度增加,反之塑性下降。 | 邢丕臣 师俊东 马雄 张熹雯 梁晓波 张建伟 | 2022 | 热加工工艺2022，51，24： | 1 |
| 9 | 电磁耦合处理对Ti2AlNb合金电子束焊缝疲劳寿命的影响显示文摘在航空发动机机匣的焊接过程中,焊缝作为薄弱部位,将直接影响整个机匣的疲劳性能及服役寿命。通常采用焊后热处理消除焊接热应力,均匀焊缝组织,提高焊缝性能,但对于疲劳寿命的改善效果不明显。本研究创新性地提出电磁耦合处理技术,对热处理后的Ti2AlNb合金电子束焊缝进行调控,提升焊接接头的疲劳寿命,同时研究了在电磁耦合作用下焊缝区材料组织演变规律。结果表明,焊缝疲劳极限由134.2MPa增至159.4MPa,提升18.8%。经电磁耦合处理后,焊缝区域的残余压应力最高提升128.7%。同时,在不改变材料组织和相成分的情况下,在材料内部生成位错墙与位错纠缠,疲劳裂纹源由表层移至次表层,疲劳裂纹扩展速度降低,使得疲劳性能提升。焦耳热效应、电子风力效应与磁致塑性效应的耦合作用促进了位错运动,同时增强了疲劳裂纹扩展障碍。本研究为提升焊缝疲劳寿命提供了一种新方法,并为电磁耦合处理提升焊缝疲劳性能提供了可行性依据。 | 王潇桐 赵桐 王渊 黄坤兰 张骞文 | 2023 | 稀有金属材料与工程2023，52，5： | 1 |
| 10 | Ti_(2)AlNb基合金切削力有限元仿真显示文摘为研究新型材料Ti_(2)AlNb基合金的加工性能,采用ABAQUS/Explicit建立二维正交模型模拟切削加工过程。通过单因素试验和正交试验,研究切削速度、切削深度和刀具前角对Ti_(2)AlNb基合金切削过程中切削力的影响规律。结果表明,切削力与切削速度、切削深度呈正相关,与刀具前角呈负相关。同时,分析得到各切削要素对其影响程度及最优切削参数组合,为研究Ti_(2)AlNb基合金切削性能提供了思路。 | 尹晓珊 钟建琳 彭宝营 王鹏家 | 2023 | 工具技术2023，57，4： | 0 |
| 11 | Ti-22Al-25Nb合金盘件B2/β锻工艺优化显示文摘采用有限元模拟分析了Ti-22Al-25Nb合金复杂截面盘件的B2/β锻成形过程,发现简单饼坯作为预制坯成形工艺不合理,模锻后盘件应变不均匀显著:鼔筒与辐板连接位置应变过大,而鼔筒端部应变过小,可能造成组织不均匀。通过模拟对预制坯进行了优化,模锻工艺优化后整个锻件的应变均匀性得到显著改善。采用优化后的工艺进行Ti-22Al-25Nb合金盘件锻造试验,所得的盘锻件组织为板条组织,且不同位置组织均匀性较好。 | 马雄 张晓越 师俊东 曾卫东 梁晓波 张建伟 | 2023 | 热加工工艺2023，52，23： | 0 |
| 12 | (TiB_(2)+TiB)/Ti-22Al-25Nb复合材料的热变形行为与组织演变显示文摘以放电等离子烧结(TiB_(2)+TiB)增强Ti_(2)AlNb基复合材料为初始材料,在Gleeble-3800热模拟实验机上开展了(TiB_(2)+TiB)/Ti-22Al-25Nb复合材料的热压缩变形实验,研究了变形温度1060~1150℃、应变速率0.05~5 s^(-1)范围内复合材料的热变形行为。通过对流变应力-应变数据分析,构建了复合材料在B2单相区内的本构方程,分析了不同Zener-Hollomon(Z)参数下复合材料的组织演变规律。结果表明:(Ti B_(2)+TiB)/Ti-22Al-25Nb复合材料的峰值应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低,压缩曲线存在不连续屈服现象。Z值对复合材料的组织演变和变形机制均有重要影响。当ln Z值处于较高水平(35.88)时,复合材料出现局部塑性流动变形失稳区,动态再结晶程度较低,再结晶晶粒平均尺寸为3.82μm,增强颗粒粒径平均尺寸为6.93μm。当ln Z值处于较低水平(29.11~31.28)时,复合材料心部区域均发生完全动态再结晶。随着Z值降低,当ln Z为29.11时,动态再结晶晶粒长大,其平均尺寸增至9.16μm,并且由于B元素扩散的加快,促进了烧结残余TiB_(2)颗粒向Ti B晶须(Ti Bw)转变,原位反应更加充分,增强颗粒平均尺寸减小至2.77μm,TiBw的团簇现象明显减弱。 | 贾建波 张尧 范长琳 徐桂华 孙威 徐岩 | 2023 | 中国有色金属学报2023，33，12： | 0 |
| 13 | 变形量对Ti-22Al-25Nb合金环形锻件组织与拉伸性能的影响显示文摘以Ti-22Al-25Nb合金环形锻件为研究对象,观察了不同变形量的环形锻件微观组织,研究了变形量对锻件室温拉伸性能、室温缺口敏感性和高温拉伸性能的影响,分析了断口特征。结果表明:随着变形量的增加,压扁B2晶粒的长短轴之比显著增加,一次初生板条O相含量明显增加,晶界析出相更加断续。变形量的增加同时提高合金的强度和伸长率。当变形量为50%时,环件试样达到了最佳的强度和塑性匹配。因B2晶粒尺寸减小的晶界强化作用和晶界析出相的不连续是合金的强度和塑性升高的主要原因。室温拉伸断口特征以解理刻面为主。随变形量增加,室温拉伸断口上二次裂纹增加,塑性断裂特征增加。 | 张晓越 师俊东 马雄 梁晓波 张建伟 曾卫东 | 2023 | 热加工工艺2023，52，11： | 0 |
| 14 | Ti_(2)AlNb/Ti60线性摩擦焊接头组织特征及力学性能显示文摘对Ti_(2)AlNb及Ti60合金进行了线性摩擦焊接(LFW)试验,利用光镜和扫描电镜对接头各区域微观组织进行了表征,测试了接头的力学性能。结果表明,接头两侧热力影响区(TMAZ)组织沿摩擦方向变形,Ti_(2)AlNb侧TMAZ发生了α2→B2和O→B2相转变,B2相体积分数相比母材显著增高,Ti60侧TMAZ发生了β→亚稳β→α相转变,析出了细小的层片状次生α相。接头两侧焊缝区(WZ)发生了动态再结晶,Ti_(2)AlNb侧WZ完全转变为B2相并在快速冷却后保留下来,Ti60侧WZ在高温下首先转变为高温β相,焊后快冷过程中发生β→α′相转变,析出α′马氏体。接头界面发生了溶质元素的互扩散,形成了宽约为1μm的元素扩散层,界面两侧晶粒实现“共生”。在TMAZ组织的形变强化、沉淀强化,WZ组织的细晶强化、沉淀强化的综合作用下,接头拉伸强度(939 MPa)不低于Ti60母材,断裂模式为韧性断裂。 | 郭震国 马铁军 陈曦 杨夏炜 李文亚 陶军 | 2022 | 航空制造技术2022，65，21： | 0 |
| 15 | 压力对Ti_(2)AlNb合金扩散焊接头组织与性能的影响显示文摘针对Ti_(2)AlNb合金进行直接固态扩散焊,研究压力对合金扩散焊接头组织与性能的影响,使用扫描电镜分析焊接接头的显微组织随压力的变化规律,对不同压力下的焊接接头进行室温拉伸实验,分析接头性能随压力的变化趋势以及接头的断裂机制。结果表明:随着压力的增加,试样表面的变形量增大,在高温下变形区域发生动态回复与再结晶,促进了连接面处孔洞的愈合,焊合率因此逐渐升高;Ti_(2)AlNb合金扩散焊接头可以分为再结晶区、变形区以及母材三部分,其中再结晶区主要由等轴的B2相以及α_(2)相组成,随着扩散焊压力的增加,再结晶区的宽度明显变宽;焊接接头的强度随着压力的增加先升高后下降。当焊接工艺参数为960℃-60 MPa-120 min时获得的焊接接头性能最好,其抗拉强度为972 MPa,达到母材强度的98%;过大的压力使得再结晶晶粒粗化,且再结晶区和变形区交界处产生裂纹,导致接头性能反而恶化。 | 卜志强 马秀萍 李然 吴家云 李金富 | 2023 | 航空材料学报2023，43，2： | 0 |
| 16 | 强流脉冲电子束作用下Ti2AlNb微观结构状态与耐腐蚀性能研究显示文摘利用强流脉冲电子束(HCPEB)对Ti2AlNb合金进行辐照处理,利用X射线衍射仪(XRD),场发射扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)对辐照后合金的显微组织结构进行分析,结果表明,辐照后表面形成大量火山状熔坑,随着辐照次数的增加,熔坑的密度显著减少,辐照后合金发生α+β→O相变,β和O相显著细化;辐照后表层形成了一层厚度约为4μm的重熔层,重熔层中Al发生过饱和固溶而富Al;辐照在亚表层产生高幅值的应力和温度梯度,造成亚表层发生强烈塑性变形,生成高密度的位错,孪晶和层错等缺陷结构。辐照后试样的耐腐蚀性能得到了提高,这主要归因于辐照后产生的表面净化效应和成分均匀化,表面富Al生成致密的Al_(2)O_(3)保护膜以及Al的增强扩散修复腐蚀过程中损耗的Al_(2)O_(3)膜,提高了Ti2AlNb合金的耐腐蚀性能。 | 杨琦 田娜娜 关锦彤 吕鹏 张从林 万浩 关庆丰 | 2023 | 真空科学与技术学报2023，43，10： | 0 |
| 17 | 塑性变形连接工艺对TC17合金/TC4合金连接界面组织与力学性能的影响显示文摘采用塑性变形连接方法制备了TC17合金/TC4合金连接接头,通过金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)等微观组织表征方法及单向剪切试验,研究了不同连接参数下TC17合金/TC4合金连接界面的微观组织与力学性能,分析了其内在联系,并探究了空洞组织的演化机制。结果表明:连接压力和连接温度对TC17合金/TC4合金连接界面的空洞演化、界面结合率和剪切强度影响更为显著。由于TC17合金/TC4合金连接界面塑性流动和原子扩散的协同作用,连接界面接触面积增大,界面处产生较大的局部应变,空洞由短棒状转变为椭圆形再变为圆形,并逐渐减小直至消失,从而使界面结合率提高,剪切强度增大。 | 孙利星 姜琪 李莲 李淼泉 | 2023 | 中国有色金属学报2023，33，10： | 0 |
| 18 | SiBCN陶瓷和Ti_(2)AlNb合金瞬时液相扩散连接接头的微观组织和力学性能显示文摘采用AgCu钎料瞬时液相扩散连接SiBCN陶瓷和Ti_(2)AlNb合金,研究连接温度和时间对接头微观组织和力学性能的影响。结果表明:连接过程中,Ti_(2)AlNb合金中的Ti元素向AgCu液相中溶解并与SiBCN陶瓷反应产生TiC界面反应层;液相中的Cu元素则向Ti_(2)AlNb中扩散形成Nb(s,s)和TiCu_(2)Al,使得液相发生等温凝固。随着温度升高或保温时间的延长,TiC层厚度增加,Cu(s,s)消失而TiCu_(2)Al化合物含量增加,接头室温抗剪强度呈现先上升、后下降趋势。在840℃保温40 min时所获接头在室温和500℃时抗剪强度分别达到(73±10)MPa和(95±16)MPa,这得益于Ag(s,s)良好的耐热性和应力缓解效果。 | 林金城 周佳峰 于迪 林盼盼 林铁松 何鹏 | 2022 | 硅酸盐学报2022，50，12： | 0 |
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