Ti-55雙層板超塑成形-擴(kuò)散連接試驗研究.pdf

1、超塑成形/擴(kuò)散連接（superplastic forming and diffusion bonding,SPF/DB）是具有開創(chuàng)意義的現(xiàn)代航空工業(yè)技術(shù)，它在一定程度上提高了材料的利用率、改善了結(jié)構(gòu)件的整體性能。SPF/DB技術(shù)作為現(xiàn)代航空工業(yè)的一種先進(jìn)的制造技術(shù)，突破了傳統(tǒng)的制造工藝，可以成形出形狀更為復(fù)雜、比強(qiáng)度更高的結(jié)構(gòu)件。隨著 SPF/DB技術(shù)的發(fā)展，其成形件也由非承力結(jié)構(gòu)發(fā)展為次承力結(jié)構(gòu)和主承力結(jié)構(gòu)。同時，該工藝也應(yīng)用于更多的

2、新材料中，以滿足實際應(yīng)用中的要求。本文以Ti-55鈦合金作為研究對象進(jìn)行超塑成形/擴(kuò)散連接試驗研究。
　　首先對Ti-55鈦合金進(jìn)行高溫拉伸試驗，以研究其超塑性能。采用等應(yīng)變速率拉伸法，研究分析Ti-55鈦合金在不同溫度和不同應(yīng)變速率下的延伸情況，結(jié)果表明：Ti-55鈦合金在拉伸溫度為905℃，應(yīng)變速率為6.56×10-4s-1時具有最佳超塑性，延伸率可達(dá)到1093％，應(yīng)變速率敏感指數(shù)m=0.57，材料系數(shù)K=1040。915℃時

3、，最佳應(yīng)變速率對應(yīng)的材料常數(shù)：m=0.55，K=920。
　　然后，利用MSC.MARC軟件對雙層板結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬，分析在最佳條件下成形件的壁厚分布，并獲得優(yōu)化的P-t曲線應(yīng)用于雙層板超塑成形/擴(kuò)散連接試驗研究。
　　最后，進(jìn)行Ti-55鈦合金雙層板成形，得到質(zhì)量合格的成形件，并對成形件進(jìn)行表面質(zhì)量檢查以及擴(kuò)散連接位置顯微組織觀察分析等。分析結(jié)果表明：利用優(yōu)化后的P-t曲線成形的雙層板表面質(zhì)量完好，無明顯缺陷；擴(kuò)散連接部位