电流辅佐分散衔接/气胀成形功能研讨:钴基高温合金GH5188相比于镍基高温合金具有较高的初熔温度、更好的抗腐蚀抗氧化性、更好的持久性、优秀的抗冷热疲惫功能与焊接功能,在航空航天领域具有宽广的使用发展前景。电流辅佐成形技能是一种使用大电流流经金属导体时产生焦耳热从而使金属坯料温度在较短时刻内升高至成形所需温度的快速高效的热成形技能,本文将电流辅佐成形技能使用到GH5188高温合金板材的分散衔接与气胀成形工艺当中,深入探讨了GH5188高温合金板材在电流辅佐分散衔接与气胀成形进程中的工艺特色。首要对GH5188高温合金的电流加热行为展开了研讨,对GH5188加热进程进行了理论剖析并建立了有限元模型,最后进行了GH5188电流加热试验。经过有限元模仿剖析了GH5188双层板电流加热后的温度散布和电流密度散布,由双层板中线温度散布曲线得知GH5188电流加热后板材中心存在均温区。经过GH5188电流加热试验,发现GH5188温度达到平衡后负极温度比正极温度高,存在极性效应。经过改动电源电流大小得到了不同电流密度的升温曲线并剖析了其特色。为了探索电流辅佐成形技能使用在GH5188高温合金板材分散衔接的可行性,自主规划了全新的电流辅佐分散衔接设备。对GH5188电流辅佐分散衔接进程进行了有限元剖析,经过改动电流加载方式改进了电流辅佐分散衔接进程中升温速率过慢的状况,探讨了空洞对电流及温度场的影响。经过试验测验了GH5188合金板材在不同电流密度下电流辅佐分散的平衡温度,并进行了GH5188电流辅佐分散衔接试验。对焊缝处进行线扫描剖析了各元素散布状况,经过元素散布特色推断出焊缝处分出的物质大部分为M6C。最后对试件进行了剪切强度测验,当电流密度10A/mm2,分散衔接压力12MPa,保温时刻45min时的剪切强度为615MPa。最后探究了GH5188高温合金板材电流辅佐气胀成形试件的功能,规划了一套电流辅佐自在胀形模具,并对GH5188电流辅佐自在胀形进行了有限元剖析。模仿成果显示跟着高径比变大,胀形件顶端温度逐步降低。在模仿中还发现了电流辅佐自在胀形进程中电流流线存在绕流现象。规划了一套板材电流辅佐分散衔接/气胀成形装置,可以为GH5188双层结构零部件的制备提供一种加工思路。
均匀化工艺对188合金安排及力学功能的影响:使用JMatPro软件、金相显微镜、扫描电镜、能谱剖析以及高温拉伸、高温紧缩试验等办法,剖析GH5188合金铸锭的溶质元素偏析规则、均匀化热处理进程的微观安排演化规则及均匀化进程对GH5188合金力学功能的影响。研讨标明,GH5188合金的首要分出相为M6C和M23C6,合金中的首要正偏析元素为W和Cr,负偏析元素为Ni和Co。采取1200℃×72 h的均匀化工艺,可以有效消除原始铸态块状分出相,消除W、Cr、Ni、Co等元素偏析,达到最合适的均匀作用。均匀化热处理后,GH5188合金的力学功能得到了提升,在1180℃拉伸、紧缩条件下,抗拉强度达到158 MPa,变形抗力为244.29 MPa。
超声滚压对高速激光熔覆188高温合金涂层安排和力学功能的影响:为了进步GH5188高速激光熔覆涂层的摩擦磨损功能和耐腐蚀功能,选用超声滚压(UR)技能在GH5188涂层外表制备纳米晶层。办法 使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱剖析仪(EDS)、维氏硬度计、高温摩擦磨损试验机和电化学工作站研讨超声滚压作用下GH5188涂层的微观形貌、相组成、显微硬度、高温摩擦磨损功能和耐腐蚀功能。成果 超声滚压后,GH5188涂层外表达到镜面作用,与未滚压相比,粗糙度下降58%;制备出厚度为18μm的纳米晶层;与H13基体相比,未滚压的涂层外表显微硬度进步21%,超声滚压后的涂层外表显微硬度进步70%;与H13基体相比,未滚压的涂层耐磨性进步69%,超声滚压后的涂层耐磨性进步81%;电化学测验成果标明,与H13基体相比,未滚压的涂层耐腐蚀性进步12%,超声滚压后的涂层耐腐蚀性进步17%。结论 超声滚压后的涂层表层安排位错密度和晶界添加,获得了纳米晶层,有效改进了GH5188涂层的显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性等力学功能。
188高温合金热变形安排传递规则研讨:选用Gleeble-3800热模仿试验机研讨了GH5188高温合金多道次变形和保温进程中的安排传递规则,建立了变形速率0.01~10 s-1,变形量50%,变形温度980~1 230℃下的热加工图,探讨了单道次变形后保温时刻对双道次变形安排、双道次变形后保温时刻和保温温度对安排遗传性以及双道次降温变形和保温时刻对显微安排的影响。成果标明:热加工图中高功率耗散率区的边界条件分别为1 050~1 175℃、0.01~0.1 s-1和1 200~1 225℃、0.01~1 s-1,低功率耗散率区的边界条件分别为975~1 150℃、0.01~10 s-1和1 150~1 225℃、0.1~10 s-1;第一道次变形后保温时刻过长不利于第二道次动态再结晶的产生;双道次变形后保温时,产生了显着的再结晶现象,跟着保温时刻的添加,晶粒未产生显着的长大;跟着第二道次变形温度的降低,试样再结晶比例降低,保温温度越低,越不容易产生静态再结晶。