γ-TiAl合金激光快凝组织与加热转变组织及其超塑扩散连接研究

发布时间：2023-11-02 17:38

　　本文将先进的激光表面处理，超塑成形，扩散连接工艺结合在一起，实现γ-TiAl合金低温、短时、高质量的固态连接。采用光学金相、SEM、TEM、热分析和X射线等方法，对激光快凝组织及其转变过程和机理，以及超塑连接过程进行了研究。实验结果表明： 经过高功率CO2连续激光器对Ti-46.5Al-2.5V-1Cr合金进行表面快凝处理，在合金表面可形成快凝组织，该组织由混晶组织、枝晶组织、胞晶组织以及热影响区组成，在900℃下进行退火处理，激光层可转变为等轴细晶组织，该组织在900℃左右的显微硬度远低于基体组织的显微硬度 在900℃，60MPa对经激光快凝处理和后续热处理试样进行超塑扩散连接，其结果表明，该连接表现出典型的超塑扩散连接过程，在经过1h时间连接后，可获得高质量连接，其抗弯强度可达基体的61%，断口分析结果表明，其连接主要为冶金结合。

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
引言
    0.1 国内外的研究概况
        0.1.1 γ-TiAl基合金的组织结构及性能
            0.1.1.1 TiAl基合金的相图和相的转变
            0.1.1.2 γ-TiAl基合金的典型显微组织特征
            0.1.1.3 γ-TiAl基合金的力学性能
        0.1.2 激光表面处理工艺
            0.1.2.1 激光束与金属的交互作用
            0.1.2.2 激光热处理工艺、特点及设备
            0.1.2.3 激光快速熔凝表面处理工艺
            0.1.2.4 激光快速熔凝表面处理的特点
            0.1.2.5 激光快速熔凝表面处理工艺的热处理工艺的热传导分析
            0.1.2.6 影响激光快速熔凝表面处理工艺的主要因素
        0.1.3 合金超塑固态连接工艺(SPF/DB)
            0.1.3.1 金属超塑变形机理
            0.1.3.2 扩散连接工艺特点
            0.1.3.3 超塑性成形/扩散连接工艺的特点
            0.1.3.4 超塑扩散连接工艺的影响因素
    0.2 研究目标和研究内容
        0.2.1 研究目标
        0.2.2 研究内容
第一章 γ-TiAl基合金激光表面细化晶粒的研究
    1.1 引言
    1.2 激光快速熔凝表面处理
        1.2.1 CO₂激光器设备
        1.2.2 激光表面处理的钛铝合金试样
        1.2.3 激光处理工艺的选择
    1.3 γ-TiAl基合金激光表面细化晶粒后的典型显微组织分析
        1.3.1 熔凝区组织
            1.3.1.1 胞状晶组织和枝晶组织
            1.3.1.2 自由表面组织
        1.3.2 固态相变区组织
    1.4 γ-TiAl基合金激光表面快速熔凝的主要控制因素
    1.5 脉冲激光快速熔凝处理细化晶粒初探
    1.6 小结
第二章 γ-TiAl基合金激光快速熔凝组织加热转变研究
    2.1 引言
    2.2 γ-TiAl基合金激光表面快速熔凝处理
        2.2.1 γ-TiAl基合金组织
        2.2.2 γ-TiAl基合金激光表面快速熔凝处理
    2.3 激光表面快速熔凝处理后续热处理
    2.4 γ-TiAl基合金激光快速熔凝组织加热转变规律研究
    2.5 γ-TiAl基合金激光快速熔凝组织的显微硬度随温度变化的规律
    2.6 小结
第三章 γ-TiAl基合金超塑状态下固态连接工艺的研究
    3.1 引言
    3.2 超塑扩散连接实验方法
    3.3 实验结果
        3.3.1 γ-TiAl基合金超塑扩散连接工艺(SPF/DB)过程的观察
        3.3.2 γ-TiAl基合金SPF/DB试样的三点弯曲实验结果
        3.3.3 γ-TiAl基合金SPF/DB试样的断口分析
    3.4 小结
第四章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间已发表的论文
致谢



本文编号：3859450