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鈦環(huán)、鈦合金鍛件的探傷缺陷分析
發(fā)布時(shí)間:2020-07-07 14:14:07

鈦合金比重小(約4.5)、熔點(diǎn)高(1600左右)、塑性好,具有比強(qiáng)度高、耐蝕性強(qiáng),能在高溫下長(zhǎng)期工作(目前熱強(qiáng)鈦合金已用于500)等優(yōu)點(diǎn),因而已經(jīng)越來(lái)越多地用作飛機(jī)和飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的重要承載部件,除了鈦合金材料的鍛件外,還有鑄件、板材(如飛機(jī)蒙皮)、緊固件等等?,F(xiàn)代國(guó)外飛機(jī)上采用鈦合金的重量比已經(jīng)達(dá)到30%左右,可見(jiàn)鈦合金在航空工業(yè)上的應(yīng)用有著廣闊的前途。當(dāng)然,鈦合金也存在如下缺點(diǎn):例如變形抗力大、導(dǎo)熱性差、缺口敏感性較大(1.5左右)、顯微組織的變化對(duì)機(jī)械性能影響較顯著等,從而導(dǎo)致在冶煉、鍛造加工和熱處理時(shí)的復(fù)雜性。因此,采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)以保證鈦合金制品的冶金和加工質(zhì)量,就是一個(gè)很重要的課題。以下主要介紹鈦合金鍛件探傷中易出現(xiàn)的缺陷:

  鈦環(huán)

  1、偏析型缺陷

  除了β偏析、β斑、富鈦偏析及條狀α偏析外,最危險(xiǎn)的是間隙型α穩(wěn)定偏析(I型α偏析),其周圍常伴有細(xì)小的孔洞、裂紋,含有氧、氮等氣體,脆性較大。還有富鋁型α穩(wěn)定偏析(II型α偏析),也因伴有裂紋并有脆性而構(gòu)成危險(xiǎn)性缺陷。

  2、夾雜物

  多是高熔點(diǎn)、高密度的金屬夾雜物。由鈦合金成分中高熔點(diǎn)、高密度元素未充分熔化留在基體中形成(例如鉬夾雜),也有混在冶煉原材料(特別是回收材料)中的硬質(zhì)合金刀具崩屑或不適當(dāng)?shù)碾姌O焊接工藝(鈦合金的冶煉一般采用真空自耗電極重熔法),例如鎢極電弧焊,留下的高密度夾雜物,如鎢夾雜,此外還有鈦化物夾雜等。

  夾雜物的存在容易導(dǎo)致裂紋的發(fā)生與擴(kuò)展,因此是不允許存在的缺陷(例如蘇聯(lián)1977年的資料中規(guī)定,鈦合金X射線照相檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)直徑0.3~0.5mm的高密度夾雜物就必須予以記錄)。

  鈦鍛件

  3、殘余縮孔

  4、孔洞

  孔洞不一定單個(gè)存在,也可能呈多個(gè)密集存在,會(huì)使低周疲勞裂紋擴(kuò)展速度加快,造成提前疲勞破壞。

  5、裂紋

  主要指鍛造裂紋。鈦合金的粘性大,流動(dòng)性差,加上導(dǎo)熱性不好,因而在鍛造變形過(guò)程中,由于表面摩擦力大,內(nèi)部變形不均勻性明顯以及內(nèi)外溫差大等,容易在鍛件內(nèi)部產(chǎn)生剪切帶(應(yīng)變線),嚴(yán)重時(shí)即導(dǎo)致開(kāi)裂,其取向一般沿最大變形應(yīng)力方向。

  6、過(guò)熱

  鈦合金的導(dǎo)熱性較差,在熱加工過(guò)程中除了加熱不當(dāng)造成鍛件或原材料過(guò)熱外,在鍛造過(guò)程中還容易因?yàn)樽冃螘r(shí)的熱效應(yīng)造成過(guò)熱,引起顯微組織變化,產(chǎn)生過(guò)熱魏氏組織。


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