發(fā)布人:管理員 發(fā)布時間:2022-11-25
本文的目的是通過從至少兩個鈦合金工件上超塑性成型和擴散焊接來制造制品的方法來實現(xiàn)的,包括:在至少一個工件區(qū)域的表面上標記要粘合和不粘合的工件區(qū)域;將工件組裝成堆疊;將堆垛加熱到預定溫度T,并從壓力機施加預定值p的壓力,將工件擴散焊接在一起,得到半成品;加熱并向半成品內部供應加壓工作流體,以超塑性地形成至少一個工件以產(chǎn)生預定形狀的制品,其特征在于擴散焊接是通過具有小于工件中流動應力的鈦合金焊盤進行的, 其中,當制品由三個或更多工件制成時,將防止粘結材料施加到至少一個工件表面上的至少一部分上不粘合的區(qū)域。
本文的目的還通過以下方式實現(xiàn):
通過本方法獲得的焊接的實驗微觀結構表明,微孔主要集中在被焊接區(qū)域的中心部分,而最接近的現(xiàn)有技術方法,如前所述,微孔集中在焊接區(qū)域的外圍。此外,在焊接區(qū)域的外圍沒有發(fā)現(xiàn)分數(shù)。這些事實可以通過形成物理接觸時應力和變形分布模式的變化來解釋。
施加到毛坯工件上的擴散焊接壓力最初作用于施加停止材料的區(qū)域,因此停止材料被壓制成工件的延展性材料。在將具有平坦底座的固定模具壓入延展性介質的情況下,應力分布在粘結區(qū)域中。在被連接的工件中形成具有壓縮應力的剛性區(qū)域,剛性區(qū)域上升到表面并毗鄰施加停止材料的區(qū)域的周邊。壓縮應力不利于形成物理接觸所需的變形,這導致在粘結區(qū)域的外圍出現(xiàn)劃痕和微孔的集中。
在目前的方法中,由于使用了比工件更具延展性的焊盤,在剛性板之間壓縮成品厚度的薄塑料層的情況下,粘接區(qū)域中的應力分布近似于Prandtl溶液。當對毛坯工件施加壓力時,在墊片中形成剛性區(qū)域并在墊片中心上升到表面,而在墊片外圍形成延展區(qū)。延展性區(qū)的存在有助于形成變形物理接觸所需的變形,從而防止在粘結區(qū)域的外圍出現(xiàn)劃痕和微孔的集中。
計算建模結果證明了上述應力和變形在通過焊盤粘合工件的區(qū)域的分布模式。
理論分析和計算建模結果與現(xiàn)有技術方法和本方法得到的焊接的實驗微觀結構研究一致,可以得出物理接觸形成階段孔隙和劃痕的外觀取決于焊接區(qū)應力分布的結論,孔隙和分數(shù)的主要位置對應于剛性區(qū)域的位置。
在這兩種情況下,剛性區(qū)域的存在都不利于形成物理接觸所需的變形。
但本方法由于焊接區(qū)外圍沒有剛性區(qū)域,消除了刻痕缺陷,而微孔濃度缺陷遠離外圍,不會導致危險截面的形成。
在最接近的現(xiàn)有技術方法中,物理接觸是通過粉碎被連接工件表面上的微粗糙度而形成的。墊中的變形限制改變了物理接觸形成過程的性質。在這種情況下,工件表面的微粗糙度填充有延展性更強的焊盤材料,這有助于減少微孔的數(shù)量和尺寸。因此,制品的焊接質量和性能得到改善。