TA15四层板结构超塑成形∕扩散连接技术研究

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1、TAl5四层板结构超塑成形／扩散连接技术研究闰亮亮1，童国权1，刘剑超1，刘海建1，刘太盈2。熊亮同2(1．南京航空航天大学机电学院，南京210016；2．北京星航机械装备有限公司，北京100074)【摘要】进行了TAl5合金超塑拉伸试验，在温度920。E和应变速率5．25X104S。1时，TAl5合金的最大延伸率约为1100％，其应变速率敏感性指数约为O．57。在较佳超塑变形条件930℃和应变速率5．25X10‘4S‘l附近，TAl5合金的超塑本构方程为盯=949e0．550对TAl5四层板结构超塑成形过程进行了有限元分析，获得了压力P一时间t曲线。在T=930。(2和应变速率5．25

2、X104S。下，成功进行了TAl5四层板结构SPF／DB成形试验，试验件的整体质量良好，无沟槽等缺陷，金相组织观测表明，TAl5四层SPF／DB试验件扩散连接质量优良。关键词：TAl5；四层板结构；超塑成形／扩散连接；有限元分析ResearchonSuperplasticForming／DiffusionBondingforFour-SheetStructureofTAl5TitaninumAlloyYANLianglian91，TONGGuoquanl，LIUJiancha01，LIUHaijianl，LIUTaiyin92，XIONGLiangton92(1．CollegeofMec

3、hanicalandElectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China；2．BeijingXingHangMachinery&EquipmentCo．，Ltd．，Beijing100074，China)IABSTRACT】TheoptimalsuperplasticdeformationconditionofTAI5titaniumalloyisdeterminedbytensiletest．Themaximumelongationof1100％couldbeobt

4、ainedat9200Catstrainrateof5．25x104S’7．anditsstrain．ratesensitivityindexiS0．57．TheconstitutiveequationofTAl5titaniumalloyiS盯=949e“”at9200Catstrainrateof5．25x104s．1。Theprocessesofsuperplasticforming／diffusionbonding(SPF／DB、offour-sheetstructureofTA15aresimulatedtoobtainthepressure-timecurvebythefin

5、iteelementMarcsoftware．Theformingtestof5titaniumalloyfour-sheetstructureisconductedsue—cessfullyat9300Catstrainrateof5．25x104S～．Nogroovesorotherdefectsarefoundonthesurfaceofthetestpieces．Ac．cordingtometallographicobservational，thediffusionbondingisingoodqualityandattainedthemetallurgicalconnectio

6、n．Keywords：TA15titaniumalloy；Four-sheetstructure；Superplasticforming／diffusionbonding；FiniteelementanalysisDOI：10．16080／j．issnl67l一833x．2016．19．088超塑成形／扩散连接(SuperplasticForming／DiffusionBonding，SPF／DB)技术是一种推动现代航空航天结构设计概念发展和突破传统钣金成形方法的先进制造技术，采用SPF／DB技术制造的钛合金结构件已广泛应用于航空航天领域，并取得良好的技术效益和经济效益[I-21。但在S

7、PF／DB的研究和应用方面，主要侧重于Ot+B两相钛合金TC4fJ。】，而对于可以在500℃下长期工作、能够满足3Ma以上高速飞行器需求的近仅型钛合金TAl5的研究报道较少。在超塑单向拉伸基础上，针对TAl5四层SPF／DB试验件，本文进行了数十基金项目：国家自然科学基金项目(51375396)。88航空制造技术·2016年第19期值模拟，获得了超塑加载压力P一时间t曲线，并开展了四层SPF／DB工艺试验，成功制备了四层TAl5空心