常用鈦鍛件的探傷缺陷分析!
鈦(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)比重(zhong)小(約4.5)、熔點(dian)高(1600℃左右)、塑性(xing)好,具有(you)比強(qiang)(qiang)(qiang)度高、耐蝕性(xing)強(qiang)(qiang)(qiang),能在(zai)(zai)(zai)高溫下長期工作(zuo)(目(mu)前熱(re)強(qiang)(qiang)(qiang)鈦(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)已(yi)用于500℃)等(deng)優點(dian),因而已(yi)經(jing)越(yue)來越(yue)多地用作(zuo)飛(fei)(fei)機和(he)飛(fei)(fei)機發動機的(de)重(zhong)要承載部(bu)件,除了鈦(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)材(cai)料的(de)鍛(duan)件外,還有(you)鑄件、板(ban)材(cai)(如飛(fei)(fei)機蒙(meng)皮(pi))、緊固件等(deng)等(deng)。現代國(guo)外飛(fei)(fei)機上采用鈦(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)的(de)重(zhong)量比已(yi)經(jing)達(da)到(dao)30%左右,可見(jian)鈦(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)在(zai)(zai)(zai)航空(kong)工業(ye)上的(de)應(ying)用有(you)著(zhu)(zhu)廣闊的(de)前途。當然(ran),鈦(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)也存在(zai)(zai)(zai)如下缺點(dian):例如變形(xing)抗力(li)大、導熱(re)性(xing)差、缺口敏(min)感(gan)性(xing)較大(1.5左右)、顯微組織(zhi)的(de)變化對機械性(xing)能影(ying)響較顯著(zhu)(zhu)等(deng),從而導致在(zai)(zai)(zai)冶煉、鍛(duan)造加(jia)工和(he)熱(re)處理時的(de)復雜性(xing)。
因此,采用(yong)無(wu)損檢測技術以(yi)保證鈦(tai)合金制品(pin)的(de)冶金和加(jia)工質(zhi)量,就(jiu)是一(yi)個很重要(yao)的(de)課題。以(yi)下(xia)主(zhu)要(yao)介紹鈦(tai)方塊、鈦(tai)環等常用(yong)探傷中(zhong)易出現的(de)缺(que)陷(xian):
1、偏析型缺陷
除了(le)β偏(pian)析(xi)、β斑(ban)、富鈦偏(pian)析(xi)及條狀α偏(pian)析(xi)外,Z危(wei)險的是間隙型(xing)α穩定偏(pian)析(xi)(I型(xing)α偏(pian)析(xi)),其周圍常伴(ban)有細(xi)小的孔(kong)洞、裂(lie)紋,含有氧、氮等氣體,脆性較大。還(huan)有富鋁型(xing)α穩定偏(pian)析(xi)(II型(xing)α偏(pian)析(xi)),也因伴(ban)有裂(lie)紋并有脆性而構(gou)成危(wei)險性缺(que)陷。
2、夾雜(za)物
多是高(gao)熔(rong)(rong)點、高(gao)密度的(de)(de)金屬夾雜(za)物(wu)。由(you)鈦合(he)金成分(fen)中高(gao)熔(rong)(rong)點、高(gao)密度元(yuan)素未充(chong)分(fen)熔(rong)(rong)化留(liu)在(zai)基體中形成(例(li)如鉬夾雜(za)),也有混在(zai)冶煉(lian)原材料(liao)(特別是回收材料(liao))中的(de)(de)硬質合(he)金刀具(ju)崩屑或不適當的(de)(de)電(dian)(dian)極焊(han)接工(gong)藝(鈦合(he)金的(de)(de)冶煉(lian)一般采用真空自(zi)耗電(dian)(dian)極重熔(rong)(rong)法),例(li)如鎢(wu)極電(dian)(dian)弧焊(han),留(liu)下(xia)的(de)(de)高(gao)密度夾雜(za)物(wu),如鎢(wu)夾雜(za),此外還有鈦化物(wu)夾雜(za)等(deng)。
夾雜物(wu)的(de)(de)存在容易導致裂紋的(de)(de)發生與擴展(zhan),因此是不允許存在的(de)(de)缺(que)陷(例如蘇聯1977年(nian)的(de)(de)資料中規定,鈦合金X射線照(zhao)相(xiang)檢(jian)查時發現(xian)直(zhi)徑0.3~0.5mm的(de)(de)高密度(du)夾雜物(wu)就(jiu)必須(xu)予以記錄(lu))。
3、殘(can)余縮孔
見(jian)實例。
4、孔洞(dong)
孔(kong)洞不一定單個存在,也(ye)可能呈多個密(mi)集存在,會使低周疲勞裂(lie)紋擴(kuo)展速(su)度加快,造成(cheng)提前疲勞破壞。
5、裂紋(wen)
主要指鍛造(zao)裂(lie)(lie)紋(wen)。鈦合(he)金的粘性大(da),流動性差(cha),加上導熱性不(bu)好,因而在鍛造(zao)變形過程中,由于表面(mian)摩(mo)擦力大(da),內部變形不(bu)均勻性明顯以及內外溫差(cha)大(da)等(deng),容易在鍛件(jian)內部產(chan)生剪切(qie)帶(應變線),嚴重時即導致開裂(lie)(lie),其取向一般(ban)沿Z大(da)變形應力方向。
6、過(guo)熱
鈦合金(jin)的導(dao)熱(re)性較差,在(zai)(zai)熱(re)加工過(guo)程(cheng)中除了加熱(re)不當造(zao)(zao)(zao)成鍛(duan)件或(huo)原材料過(guo)熱(re)外,在(zai)(zai)鍛(duan)造(zao)(zao)(zao)過(guo)程(cheng)中還(huan)容易因為變形時的熱(re)效應造(zao)(zao)(zao)成過(guo)熱(re),引起顯微組(zu)織變化,產生過(guo)熱(re)魏氏組(zu)織。