导读:本文包含了超塑性扩散连接论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:5A70铝合金,轧制热处理,超塑性,扩散连接
超塑性扩散连接论文文献综述
李升[1]（2019）在《5A70铝合金超塑性成形/扩散连接研究》一文中研究指出铝合金以其优异的机械加工性能在航空航天、轨道交通、精密成形等制造行业被广泛应用。针对铝合金超塑性成形与扩散连接进行研究,在应用于成形复杂、特殊零件和改善装备承载能力等具有重要意义。高强、不可热处理强化铝合金工业化应用中细晶超细晶铝合金板材的制备,及其超塑性成形中晶粒组织、析出相、空洞和断面丝状物等变化机制是铝合金超塑性研究的重要基础。本文针对5A70铝合金超塑性成形和扩散连接基本理论和工业应用展开研究和探索,具体研究工作如下:针对5A70铝合金细晶板材制备问题,首先总结了前期厚板制备过程中对于析出相分布的控制要求,进而分析不同热处理温度和时间对于该合金再结晶晶粒组织变化的影响。采用轧制与热处理相结合的工艺方案,解决了工业化应用中大型钣金件铝合金超塑性原材料的制备问题。通过对于轧制热处理工艺的不断优化处理,最终在2道次热轧和12道次冷轧过程中结合再结晶热处理获得晶粒尺寸大小为8.48μ 的细晶5A70铝合金超塑性薄板。针对5A70铝合金超塑性变形问题,采用超塑性单向高温拉伸实验,研究了不同温度(400～550℃)和应变速率(5×10-3～5×10-4s-1)的超塑性变形行为,获得该合金的最大超塑性断裂延伸率为437%。基于应变速率敏感性指数、变形激活能等分析,表明晶格扩散主导的晶界滑移是该合金超塑性变形的主导机制。基于位错、析出相和晶粒组织之间的相互关系,研究了应力集中引起的空洞形核机制;并讨论了在扩散、超塑性扩散和塑性变形控制时空洞的长大、连接、聚集和初始裂纹源的形成过程。通过对超塑性断裂界面基体和丝状物中各元素成分含量等分析,明确了亚微米丝状物为断裂界面中富镁相粒子的沉淀和富镁氧化物的生长所致。针对5A70铝合金扩散连接问题,利用分子动力学模拟方法针对不同温度(650～800 K)和界面粗糙程度(光滑和粗糙)的扩散连接体系进行了研究,结果表明扩散速率和扩散层厚度具有强烈的温度依赖性,揭示了扩散连接过程中界面原子的行为特征。结合热模拟实验对该合金扩散连接的温度和压力参数进行了探究,并通过某型号吊挂产品超塑性成形/扩散连接组合工艺实验进行了验证;获得满足工业化要求的超塑性成形性能,对应的剪切强度和抗拉强度分别为49～51 MPa和246～255 MPa。针对具有中间铜层界面的扩散连接进行了分析和讨论,为铝合金扩散连接工业化应用提供一种思路。本文基于超塑性单向拉伸实验、扩散连接分子动力学模拟和热模拟实验及其检测分析结果,针对细晶5A70铝合金超塑性变形中影响超塑性断裂延伸率的主要因素和变形特征进行了研究,为工业化应用提供理论基础;针对不同温度和不同扩散连接界面下的分子动力学模拟,为扩散连接界面前处理提供了一定的理论支撑,具有实际工程应用价值。(本文来源于《北京科技大学》期刊2019-06-04）
杨蕊鸿[2]（2019）在《Ti_2AlNb/TC4异质合金超塑性扩散连接接头组织与性能研究》一文中研究指出钛合金由于具有质轻、强度高、热膨胀系数低及优良的抗蠕变与抗腐蚀性能等优点广泛应用在航空航天工业,然而受其稳定性及抗氧化性差的影响,只能在600℃以下长时使用,600~750℃工作温度范围内以使用具有密度低、比强度高,室温塑性、韧性及高温性能优异等优点的Ti_2AlNb基合金为最佳。因此两种合金的连接问题成为科学研究的热点。本文以TC4(Ti-6Al-4V)和Ti_2AlNb(Ti-22Al-25Nb)合金为研究对象,对TC4/TC4同种材料及TC4与Ti_2AlNb异种材料进行恒温及相变超塑性扩散连接。通过对界面组织结构、接头力学性能与断口形貌的分析研究,揭示温度、时间及相变对接头性能的影响,从元素扩散角度阐明连接过程中产生的界面效应及孔洞闭合机制,以实现接头组织性能的设计与控制。在非真空条件下分别对TC4同种合金和TC4/Ti_2AlNb异质合金进行恒温超塑性扩散连接,950℃/100 min/15MPa条件下获得的接头质量较好。其中TC4/Ti_2AlNb接头形成了40μm宽的扩散层:Ti_2AlNb侧,扩散层仅由B2相组成;TC4侧,扩散层近界面处为不连续的α/α_2相层,界面和TC4母材之间为项链状β+α’马氏体组织。所有元素垂直界面发生下坡扩散,不仅可以横向进行,也可以纵向进行。扩散区域内,元素在某一点的浓度取决于该点到界面的距离以及该点所处相的类型。TC4侧β+α’组织的维氏硬度为385HV,α_p相与β+α_s晶团的显微硬度则分别为347HV、308HV。Ti_2AlNb侧B2相扩散层的硬度由母材的324HV下降至309HV。接头室温抗拉强度可达926 MPa,与Ti_2AlNb抗拉强度相当;两侧断口部分区域为平整面,断裂沿连接界面发生,为脆性断裂;TC4侧有众多形状不规则的凹坑,对应于Ti_2AlNb侧的不规则凸起,断裂发生在β+α'扩散层和初生α_p晶粒间或α_p晶内。接头700℃高温抗拉强度为305 MPa,达到TC4母材的高温强度。在T_(max)=950℃,T_(min)=850℃,P=15MPa,N=4以及t_s=100min相变超塑性扩散连接条件下所获得的连接接头力学性能和上述950℃恒温条件下所获得的接头性能相当,但其平均连接温度降低了50℃。该项目研究成果有望在超高音速飞行器某些关键部件制备中获得应用。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01）
唐婷婷,林鹏,池成忠,郝永刚[3]（2018）在《TC4合金相变超塑性扩散连接接头组织与性能研究》一文中研究指出在非真空条件下对TC4合金进行了恒温超塑性扩散连接及相变超塑性扩散连接。采用莱卡尔金相显微镜、扫描电镜(SEM)及电子万能试验机分别对接头的显微组织、性能及断裂机理进行了研究分析。结果表明,在非真空条件下,TC4/TC4相变超塑性扩散连接接头焊合区界面处Ti和O形成的氧化膜在高温高压下可被破坏,O元素向基体中扩散,其分布均匀,说明TC4合金在非真空条件下进行相变超塑性扩散连接是可行的。与950℃恒温超塑性扩散连接相比,TC4合金在850℃~950℃相变超塑性扩散连接所获得的接头质量更优,界面处晶粒尺寸较小,剪切强度也较高,达到612 MPa,接头断裂方式为韧性断裂。这说明相变可提高原子扩散速率,改善连接质量,并实现低温扩散。(本文来源于《热加工工艺》期刊2018年01期）
唐婷婷[4]（2017）在《相变在Ti_2AlNb与Ti合金超塑性扩散连接中产生的界面效应》一文中研究指出针对Ti2AlNb与Ti合金常规扩散连接温度过高、时间过长而造成的组织性能恶化问题,本课题拟采用相变超塑性扩散连接技术提高其扩散连接速率,而明晰相变在扩散连接中产生的界面效应是成功运用该技术的关键,但目前对此研究尚不充分。基于此,本课题对相变在Ti2AlNb与Ti合金超塑性扩散连接中产生的界面效应进行了研究,揭示了相变促进两种合金超塑性扩散连接的机理,实现了两种合金的低温快速扩散连接。本课题对TC4和TC4及Ti2AlNb和TC4进行了在非真空条件下的恒温和相变超塑性扩散连接,并对Ti2AlNb/TC4恒温扩散连接接头进行了焊后热处理。通过莱卡尔金相显微镜、扫描电镜(SEM)及电子万能试验机对接头的界面组织结构、断口形貌及力学性能进行了研究分析。TC4合金扩散连接焊合区界面处的Ti和O形成的氧化膜在高温高压下可被破坏,因此,在非真空条件下氧化物对TC4/TC4接头性能影响不大。在一定时间和温度范围内,随着保温时间和连接温度的升高,TC4/TC4恒温超塑性扩散连接接头组织趋于均匀的双态组织,接头性能逐渐提高,在t=2h、p=10MPa、T=950℃条件下,其剪切强度为573 MPa,抗拉强度为832MPa。在相同保温时间内,TC4合金在850℃～950℃温度区间进行相变超塑性扩散连接,所获得的接头性能更优,在Tmax=950℃,Tmin=850℃,N=2,t=20min,p=10MPa条件下的接头剪切强度可达到612MPa,抗拉强度为 893 MPa。Ti2AlNb和TC4的恒温和相变超塑性扩散连接及其焊后热处理结果表明,在保温时间为1～2h内,Ti2AlNb/TC4恒温扩散连接接头性能较差,在T=950℃、t=2 h条件下所获得的接头抗拉强度最高为492 MPa;而在相同保温时间内,且平均温度低于恒温超塑性扩散连接的,Ti2AlNb/TC4相变超塑性扩散连接接头性能较优,在Tmax=950 ℃,Tmin=850 ℃,N=3,t=20min的非真空条件下获得的Ti2AlNb/TC4接头性能最优,其接头抗拉强度可达789MPa;因此,相变可以提高接头性能,实现低温快速连接。相变焊后热处理可进一步改善接头性能,其恒温接头焊后热处理的抗拉强度均高于恒温超塑性扩散连接的。在T=950 ℃,t=10 min条件下的焊后热处理接头性能最优,其抗拉强度为897 MPa。(本文来源于《太原理工大学》期刊2017-06-01）
李殊霞,任学平,李鹏飞[5]（2016）在《后期固溶处理对2205双相不锈钢超塑性扩散连接的影响》一文中研究指出针对2205双相不锈钢超塑性扩散连接结构中σ相导致构件性能较差的问题,对2205双相不锈钢超塑性扩散连接后的试样进行后期固溶处理,结果发现,固溶处理能够溶解组织中的σ相,提高扩散连接接头性能。2205双相不锈钢在1 000℃,5min,10MPa条件下扩散连接后的界面结合强度为430MPa,基体强度为780MPa。经过1 350℃,10min的固溶处理后,界面结合强度达530MPa,比固溶前提高了约23%。固溶时间10min,固溶温度1 050℃~1 350℃时,固溶后的界面结合强度均高于固溶前,但界面结合强度随固溶温度的升高逐渐下降,当固溶温度为1 050℃时,界面结合强度达685MPa,达到固溶前基体强度的88%。(本文来源于《塑性工程学报》期刊2016年04期）
李殊霞,任学平,李鹏飞[6]（2015）在《后期固溶处理对2205双相不锈钢超塑性扩散连接的影响》一文中研究指出针对2205双相不锈钢超塑性扩散连接结构中σ相易导致构件性能差的问题,对2205双相不锈钢超塑性扩散连接后的试样进行后期固溶处理,发现固溶处理能够溶解组织中的σ相,提高扩散连接接头性能。2205双相不锈钢在1 000℃,10MPa保温保压5min,条件下扩散连接后的界面结合强度为430MPa,基体强度为780MPa。经过1350℃,10min的固溶处理后,界面结合强度达530MPa,比固溶前提高了约23%。固溶时间10min,固溶温度1 050℃~1 350℃时,固溶后的界面结合强度均高于固溶前,但界面结合强度随固溶温度的升高逐渐下降,当固溶温度为1 050℃时,界面结合强度达685MPa,达到固溶前基体强度的88%。(本文来源于《塑性工程学报》期刊2015年05期）
李殊霞[7]（2015）在《同质/异质双相不锈钢超塑性扩散连接界面组织与性能研究》一文中研究指出双相不锈钢超塑性扩散连接构件在船舶、海洋开发机械等领域具有广阔的应用前景,但由于双相不锈钢的超塑性扩散连接技术研究与应用历史较短,在实际应用中还存在许多问题。例如需要较大的冷轧变形量,超塑性连接过程需要的压力较大等,因此,有必要对双相不锈钢的超塑性扩散连接条件及机理进行研究。本文通过研究不同预处理状态和连接条件对2205双相不锈钢超塑性扩散连接的影响规律,提出了采用热循环的方式进行双相不锈钢的超塑性扩散连接提高界面结合性能,使用不同成分的双相不锈钢进行扩散连接来改善界面结构。通过OM, SEM和TEM观察扩散连接后试样的界面组织,断口形貌,并分析界面区域的元素分布,探索双相不锈钢超塑性扩散连接机理。研究了2205双相不锈钢在不同的连接温度,连接时间和连接压力下的超塑性扩散连接,结果表明,预处理状态为1350℃固溶和冷轧变形量85%的2205双相不锈钢在连接温度1000℃,连接时间5min,连接压力10MPa的条件下,界面剪切结合强度为430MPa;相同的2205双相不锈钢试样采用热循环方式进行超塑性扩散连接试验后,在连接时间5min时,在压力10MPa,1000℃与900℃之间经过3次热循环后,界面剪切强度可达625MPa比未施加热循环的430MPa提高了约45%。通过不同成分双相不锈钢的超塑性扩散连接试验,发现成分差异有利于元素扩散,能够改善界面结构,提高界面结合性能,预处理状态为1350℃固溶和冷轧变形量80%的2205、2507与2906双相不锈钢,在连接温度1100℃,连接时间5min,连接压力10MPa的条件下,2205/2507,2205/2906的界面剪切结合强度分别为536MPa和650MPa。研究结果表明,对不同成分的双相不锈钢采用热循环的方式进行超塑性扩散连接后,预处理状态为1350℃固溶和冷轧变形量80%的2205、2507与2906双相不锈钢,连接时间5min时,在Tmax=1100℃, Tmin=950℃,循环次数N=3时,2205/2507,2205/2906的界面剪切结合强度分别为636MPa和748MPa,比1100℃下未施加热循环的界面强度分别提高了18%和15%。预处理状态为1350℃固溶和冷轧变形量50%的2205、2507与2906双相不锈钢,采用热循环方式进行超塑性扩散连接试验后,2205/2507,2205/2906的界面结合强度分别为579MPa和667MPa,比未施加热循环时冷轧变形量80%的试样获得的界面结合强度分别高43MPa和17MPa。相同的2205试样,采用热循环的试验方式在5MPa下获得的界面结合强度623MPa高于未施加循环时10MPa下的430MPa；冷轧变形量为60%的2205试样经过热循环后的界面结合强度比冷轧变形量85%试样未施加热循环时高15MPa。说明采用热循环的方式进行双相不锈钢的超塑性扩散连接可以降低对冷变形量和连接压力的要求。预处理状态为1350℃固溶和冷轧变形量80%的2205与2906双相不锈钢,在1100℃,1OMPa,5min的条件下进行超塑性扩散连接后,界面结合强度、2205、2906基体强度分别为650MPa,740MPa,920MPa,连接后的试样经过1100℃,10min的后期固溶处理后,界面结合强度为808MPa,比后处理前提高了约24%,且超过了2205的基体强度。提出了在热循环条件下进行双相不锈钢超塑性扩散连接的机理,引入热循环后,在连接过程中,由于循环相变的作用,可以提高原子活性,使晶界反复发生运动,促进晶界越过焊缝向对方迁移,同时在基体中引入位错,在高温下组织不断发生再结晶,使晶粒细化,提高界面结合性能。(本文来源于《北京科技大学》期刊2015-04-02）
刘鹏程,陈建平,王斌[8]（2011）在《超塑性成形/扩散连接空心结构设计和强度分析》一文中研究指出为研究超塑性成形/扩散连接组合工艺制备的钛合金四层结构中芯层结构、芯层和蒙皮的扩散连接面积比率及芯层之间的扩散连接率对结构强度、刚度的影响规律,采用FEM分析了不同芯层结构、直筋数量及工艺参数条件下的多层结构零件强度、刚度变化规律,并重点研究了0.5 H/L和延伸率等关键因素的最佳取值区间。结果表明:超塑性成形/扩散连接四层结构件的芯层结构设计对强度和刚度影响较大,控制0.5 H/L值及芯层延伸率,可以使强度刚度均达到最高,最大限度地发挥四层结构的整体优势。同时,两相邻芯层在胀起时形成的圆角半径大小对芯层之间及芯层和蒙皮的扩散连接焊合率有很大影响,进而影响多层结构的强度和刚度。(本文来源于《河北科技大学学报》期刊2011年05期）
王敏,郭鸿镇[9]（2010）在《钛合金与不锈钢超塑性扩散连接工艺及机理研究》一文中研究指出基于微细晶超塑性扩散连接方法,对TC4钛合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢成功实现了直接扩散连接,系统分析了接头性能、界面微观结构及超塑性扩散连接机理。结果发现:TC4钛合金与1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢直接超塑性扩散连接时,较佳连接工艺规范为:温度T=760～820℃,压力p=6～9MPa,时间t=20～40min;接头剪切强度τ=125.3～148.7MPa。与一般直接扩散连接相比,连接温度降低了约100℃,接头的剪切强度提高了1倍以上,且连接试样无明显变形。细化热处理TC4钛合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢超塑性扩散连接时,其接头的形成过程大致可分为3个阶段:形成紧密接触阶段、接触表面激活阶段及靠近活化中心的界面冶金结合区形成阶段。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2010年11期）
杨勇,周文龙,陈国清,马红军,韩秀全[10]（2009）在《细晶TC21合金超塑性扩散连接的研究》一文中研究指出研究了不同晶粒度(2μm、4μm、7μm)TC21合金在温度880～920℃、压强1～2MPa和时间30～90min下的超塑性扩散连接。利用金相显微镜、电子探针分析了晶粒尺寸、温度对该合金超塑性扩散连接的影响。结果表明:TC21合金扩散连接过程中,元素沿晶界扩散,晶粒越细小,扩散效果越好,焊合率越高。晶粒度为2μm的TC21合金平均焊合率为99.5%;晶粒度为4μm的TC21合金平均焊合率为91.8%;晶粒度为7μm的TC21合金平均焊合率为88.7%。同时,β相稳定化元素在焊接接头处聚集,增加了接头处β相分布。(本文来源于《航天制造技术》期刊2009年03期）
超塑性扩散连接论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
钛合金由于具有质轻、强度高、热膨胀系数低及优良的抗蠕变与抗腐蚀性能等优点广泛应用在航空航天工业,然而受其稳定性及抗氧化性差的影响,只能在600℃以下长时使用,600~750℃工作温度范围内以使用具有密度低、比强度高,室温塑性、韧性及高温性能优异等优点的Ti_2AlNb基合金为最佳。因此两种合金的连接问题成为科学研究的热点。本文以TC4(Ti-6Al-4V)和Ti_2AlNb(Ti-22Al-25Nb)合金为研究对象,对TC4/TC4同种材料及TC4与Ti_2AlNb异种材料进行恒温及相变超塑性扩散连接。通过对界面组织结构、接头力学性能与断口形貌的分析研究,揭示温度、时间及相变对接头性能的影响,从元素扩散角度阐明连接过程中产生的界面效应及孔洞闭合机制,以实现接头组织性能的设计与控制。在非真空条件下分别对TC4同种合金和TC4/Ti_2AlNb异质合金进行恒温超塑性扩散连接,950℃/100 min/15MPa条件下获得的接头质量较好。其中TC4/Ti_2AlNb接头形成了40μm宽的扩散层:Ti_2AlNb侧,扩散层仅由B2相组成;TC4侧,扩散层近界面处为不连续的α/α_2相层,界面和TC4母材之间为项链状β+α’马氏体组织。所有元素垂直界面发生下坡扩散,不仅可以横向进行,也可以纵向进行。扩散区域内,元素在某一点的浓度取决于该点到界面的距离以及该点所处相的类型。TC4侧β+α’组织的维氏硬度为385HV,α_p相与β+α_s晶团的显微硬度则分别为347HV、308HV。Ti_2AlNb侧B2相扩散层的硬度由母材的324HV下降至309HV。接头室温抗拉强度可达926 MPa,与Ti_2AlNb抗拉强度相当;两侧断口部分区域为平整面,断裂沿连接界面发生,为脆性断裂;TC4侧有众多形状不规则的凹坑,对应于Ti_2AlNb侧的不规则凸起,断裂发生在β+α'扩散层和初生α_p晶粒间或α_p晶内。接头700℃高温抗拉强度为305 MPa,达到TC4母材的高温强度。在T_(max)=950℃,T_(min)=850℃,P=15MPa,N=4以及t_s=100min相变超塑性扩散连接条件下所获得的连接接头力学性能和上述950℃恒温条件下所获得的接头性能相当,但其平均连接温度降低了50℃。该项目研究成果有望在超高音速飞行器某些关键部件制备中获得应用。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
超塑性扩散连接论文参考文献
[1].李升.5A70铝合金超塑性成形/扩散连接研究[D].北京科技大学.2019
[2].杨蕊鸿.Ti_2AlNb/TC4异质合金超塑性扩散连接接头组织与性能研究[D].太原理工大学.2019
[3].唐婷婷,林鹏,池成忠,郝永刚.TC4合金相变超塑性扩散连接接头组织与性能研究[J].热加工工艺.2018
[4].唐婷婷.相变在Ti_2AlNb与Ti合金超塑性扩散连接中产生的界面效应[D].太原理工大学.2017
[5].李殊霞,任学平,李鹏飞.后期固溶处理对2205双相不锈钢超塑性扩散连接的影响[J].塑性工程学报.2016
[6].李殊霞,任学平,李鹏飞.后期固溶处理对2205双相不锈钢超塑性扩散连接的影响[J].塑性工程学报.2015
[7].李殊霞.同质/异质双相不锈钢超塑性扩散连接界面组织与性能研究[D].北京科技大学.2015
[8].刘鹏程,陈建平,王斌.超塑性成形/扩散连接空心结构设计和强度分析[J].河北科技大学学报.2011
[9].王敏,郭鸿镇.钛合金与不锈钢超塑性扩散连接工艺及机理研究[J].稀有金属材料与工程.2010
[10].杨勇,周文龙,陈国清,马红军,韩秀全.细晶TC21合金超塑性扩散连接的研究[J].航天制造技术.2009