一、钛在舰船领域的应用现状及展望(论文文献综述)
海敏娜,黄帆,王永梅[1](2021)在《浅析钛及钛合金在海洋装备上的应用》文中认为钛及钛合金在海洋工程装备领域应用非常广泛,如船体结构件、潜艇和深潜器的耐压壳体、管件、阀及附件、动力驱动装置中的推进器、冷凝器、冷却器、换热器、舰船声呐导流罩、螺旋桨等。本文在介绍钛及钛合金在海洋装备领域应用特点的基础上,总结了目前国内外形成的舰船用钛及钛合金体系和性能特征,分析了国内外钛及钛合金在海洋装备领域的应用现状及优势,展望了钛材在海洋装备的应用前景,以期对后续海洋工程装备设计选材提供参考,从而大幅度加速推动钛材在我国海洋装备领域的应用。
邓亚杰[2](2021)在《TA31钛合金无缝管的短流程制备及热处理工艺研究》文中指出Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo(TA31)钛合金,是一种近α型钛合金。具有高的强度、塑性和耐腐蚀性,尤其具有高的断裂韧性、应力腐蚀断裂韧性、冲击韧性及可焊性等特点,其管材、板材以及型材在海洋工程领域有着广泛的应用。如今TA31合金无缝管的制备,主要采用至少3次自耗电弧熔炼炉(VAR)熔炼的TA31合金铸锭,经过锻造后通过轧制、拉拔、旋压等方法制备出成品的无缝管。该制备工艺存在制备周期长、成型工艺复杂、成材率低等问题,大大提高了TA31合金无缝管的制备成本,限制了其合金无缝管的广泛应用。基于以上原因,本文提出了高效短流程的制备工艺,用来缩短工艺流程、降低制备成本。首先采用VAR炉熔炼技术将原料合金化,之后通过电子束冷床熔炼炉(EB)进行重熔,直接获得TA31合金铸锭。之后不经过锻造直接进行斜轧穿孔获得TA31合金无缝管。本文分析了VAR+EB熔炼的TA31合金组织成分及热变形行为,同时经过免锻直轧获得了TA31合金无缝管,并对无缝管进行了退火处理,研究了退火温度对无缝管组织结构及力学性能,获得了以下结论:经VAR+EB熔炼的TA31合金铸锭,各元素成分满足国标GB/T 3620.1-2016的要求,且各元素分布均匀,铸锭组织为粗大的魏氏组织。通过热变形行为研究获得合金在变形参数下的流变应力,进而建立了VAR+EB熔炼TA31合金铸锭的本构方程,获得材料的热激活能为790.478k J/mol,热力学指数为4.070。同时建立了ε=0.6时的热加工图,铸锭的失稳区为低温高应变区,铸锭的加工安全区为高温高应变区。通过短流程制备的TA31合金无缝管,轧制态的无缝管组织为变形的魏氏组织,其中有明显的加工流线,组织不均匀。其力学性能平均值为Rm=854MPa、Rp0.2=730MPa和A=10%。对无缝管进行800~950℃的退火处理,随退火温度提高,组织逐渐均匀,晶粒逐渐由﹤01 0﹥向﹤0001﹥方向偏移,晶粒的择优取向先减弱后增大再逐渐减弱。当退火温度达到900℃时,TA31合金无缝管具有良好的综合力学性能,片层状的初生α相和原始的β相晶界消失,组织十分均匀,晶粒在靠近于﹤0001﹥方向上具有较强的择优取向,其力学性能平均值为Rm=873MPa、Rp 0.2=785MPa和A=12.8%。此时TA31合金无缝管的力学性能达到了传统工艺得到的TA31合金无缝管的力学性能。综上表明,经短流程无缝管的制备工艺得到的TA31合金无缝管可以达到传统工艺得到的无缝管的力学性能。与传统工艺相比,据有成型周期短、工艺流程简单、成材率高等优点,大大降低了TA31合金无缝管的制备成本,以促进TA31合金无缝管的广泛应用。
黄海广,肖寒,熊汉城,张浩泽,毛绍云,卞辉,余堃[3](2020)在《钛材低成本生产技术的开发和应用》文中进行了进一步梳理钛及钛合金因具有比强度高、耐腐蚀、生物相容性好等优点,被广泛作为结构材料和特种材料使用,但是钛材的价格明显高于同类型的其它材料,为了进一步扩大钛材的应用,概述了近年来国内外低成本钛材的开发途径及低成本钛材在民用领域、军用领域、海洋工程应用状况,并分析了今后低成本钛材的发展方向。
宋伟[4](2020)在《TC4合金在腐蚀及高温环境下的微动磨损研究》文中提出TC4钛合金综合性能优异,被广泛应用于航空发动机和汽轮机叶片的制造过程中,但TC4钛合金质软、耐磨性差的特性使得叶片与转子的联接结构处容易发生微动损伤。据统计,有近20%的航空发动机事故是由榫槽联结结构失效造成的,有约30%的汽轮机事故是由榫槽结构失效引起的。到目前为止,关于TC4钛合金微动磨损行为及损伤机制还缺乏全面而深入的了解,因此研究TC4钛合金在不同环境下的微动磨损行为及微动磨损机制具有重要的理论意义和工程应用价值。本文利用光学显微镜、激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜、微区X射线衍射仪、X射线能谱仪、拉曼光谱仪、电化学工作站等手段,对磨痕表面、剖面的形貌、元素、电化学变化等进行表征与检测,通过建立简化模型,系统研究了TC4钛合金在不同环境、不同工况条件下的微动磨损行为,探讨了微动磨损机理及组织损伤机制,取得了以下成果:(1)在空气环境下,随位移幅值的增大,TC4钛合金微动运行模式由部分滑移向混合滑移转变,最终转变成完全滑移;而随法向载荷的增加使微动运行模式由完全滑移向混合滑移、部分滑移转变。部分滑移模式下,摩擦系数小且稳定,表面可见明显的粘着区和微滑区结构,材料组织的微动损伤主要发生在以氧化磨损、粘着磨损以及疲劳磨损为主的微滑区;混合滑移模式下,粘着区消失,微滑区占据整个磨痕表面,主要以氧化磨损和疲劳磨损为主,并伴有严重的磨屑堆积;完全滑移模式下,摩擦系数波动剧烈,磨损体积急剧增加,磨屑的演变对微动过程的影响更为明显,磨损机制变为氧化磨损、磨粒磨损、疲劳磨损伴有轻微粘着磨损。(2)在纯水环境下,位移幅值与法向载荷的变化对TC4钛合金的微动运行模式的影响表现一致。水介质的润滑与冷却作用,抑制了粘着磨损的发生,摩擦系数显着下降;同时水介质的存在有助于磨粒磨损的发生,磨损体积显着增大,磨损轮廓较深;腐蚀和磨损的交互作用比率出现负值且占比非常轻微,说明纯水的导电性能差,几乎没有腐蚀作用,只有润滑的作用,TC4合金材料的流失量主要是由机械磨损和磨粒磨损造成。(3)在海水环境下,相同实验工况下,TC4钛合金仅存在混合滑移和完全滑移两种运行模式,并未出现部分滑移模式;在模拟海水中,溶液中的Cl-在摩擦过程中形成氯化物润滑膜使其具有比纯水更优异的润滑性能,摩擦系数进一步减小;在机械作用和Cl-渗透的共同影响下,材料流失加剧,与纯水相比磨损体积进一步增大,磨损与腐蚀间体现出复杂的“正”交互作用,磨损机制主要为磨粒磨损和腐蚀磨损。(4)在高温环境下,TC4钛合金的摩擦系数和磨损体积据出现不同程度的下降,并随温度的升高下降幅度增大。与常温环境相比,高温有助于氧化磨屑层的形成,有效的阻隔摩擦副的直接接触,降低磨损程度,磨损机制主要为氧化磨损、粘着磨损。(5)与TC4合金相比,LSP-TC4合金的摩擦系数、磨损体积都显着降低,磨损机制以粘着磨损和氧化磨损为主,未发现明显的材料剥层出现。激光冲击强化可以使钛合金表层发生高密度位错,形成强度和硬度较高的纳米晶层并引入大量残余压缩应力,能够有效抑制微动裂纹的萌生与扩展,提高钛合金抗微动磨损性能,是一种行之有效的工程化强化手段。
许苗苗[5](2020)在《钛及钛合金表面激光熔覆WC-Co复合涂层的组织及性能研究》文中进行了进一步梳理多年来,钛及钛合金由于比强度高、热膨胀系数低以及优异的抗腐蚀性能等,在汽车、航空航天、海洋、医药、化工和能源等行业得到广泛认可。在钛合金中,Ti-6A1-4V合金主要作为通用合金使用。然而,尽管应用众多,但由于硬度和耐磨性差,使其用途得到了一定的限制。目前增强钛合金的摩擦学性能是许多应用领域的主要研究方向,人们提出了各种表面改性方法以满足不同的需求。其中,激光熔覆是制造精密、无缺陷的异种材料熔覆层以获得高耐磨性表面的有效方法。针对TA2/TC4耐磨性差的问题,选用实验室自制的WC-12Co、WC-25Co粉末,应用不同的激光工艺参数在TA2/TC4钛合金表面制备耐磨涂层。利用扫描电镜、能谱分析仪、硬度计、高温摩擦磨损仪研究涂层的微观组织及力学性能,分析不同粉末、不同工艺参数对熔覆层的物相组成、显微组织、硬度及耐磨性能的影响,得出钛合金表面激光熔覆制备WC-Co复合涂层的最佳工艺。对TC4表面激光熔覆涂层进行分析发现,涂层与TC4基体界面处能够形成良好的冶金结合,界面干净。经过多次试验发现,当Co含量为12%时,高熔点熔覆复合粉末由于密度大,容易沉积到熔池底部,造成涂层中陶瓷颗粒在熔覆层底部聚集,且其截面存在不同程度的孔洞。当Co含量增加至25%时,粘结剂Co的增加有助于涂层与基体的粘结,熔覆层未出现粉末沉积现象,且熔覆层形貌良好。当激光功率处于1300W,TC4基体上WC-25Co熔覆层形貌良好。熔覆层中主要分布有新的硬质相TiC和CoTi2,其中TiC主要以树枝状存在。熔覆层的显微硬度比Ti-6Al-4V基体(360HV)提高了 2-4倍,最大硬度达到1349 HV。在相同的干滑动磨损条件下,WC-25Co涂层的耐磨性明显提高,是基体的15.7-34.1 倍。对TA2表面激光熔覆涂层进行分析,当激光功率为P=1300W时,涂层内组织均匀致密,WC-25Co熔覆层与基体形成良好的冶金结合。复合材料层中主要包括 TixC1-x(TiC,Ti8C5)、WC、W2C、TiWC2、CoTi2、Ti。其中 WC 以及原位生成的TiC相为熔覆层耐磨性提高的主要原因。熔覆层硬度较TA2(200HV)基体提高了 5-7倍。熔覆层耐磨性显着提高。TA2熔覆层整体硬度的提升较TC4熔覆层而言,硬度提升更为明显,主要分析原因为TA2熔覆层中存在更多的硬质相TixC1-x。
戴玮[6](2020)在《熔盐电解高钛渣制备钛及其合金的研究》文中认为钛及钛合金因具有耐腐蚀性强,耐热性好,比强度高和与生物体相容等特点,而被广泛应用于化工,航天,生物医学等领域。以纯的金属钛为基体,加入其它金属元素组成的钛合金,生产的方法主要有自蔓延高温合成法、金属热还原法和重熔法,但存在着生产流程长,原料成本高,产品品质低等问题。我国特有的高钙、镁型高钛渣因杂质含量高,无法直接作为生产四氯化钛的原料,用于硫酸法生产钛白产生的废酸也会造成环境污染,它的合理高效利用亟待解决。针对以上问题,本文以高钛渣为原料,采用对环境友好,流程短,操作简便的FFC工艺,在氯化钙熔盐中对高钛渣阴极进行电化学还原,直接制备钛铁合金。研究了电解时间,熔盐中1mol%CaO的添加,电解温度,槽电压对产物的影响。在此基础上,添加低熔点金属锌、铋作为金属阴极,在熔融CaCl2中电解还原高钛渣制备钛合金。研究了预融,熔体结构,预融和电解时间对产物的影响。本文研究结果如下:(1)在氯化钙熔盐中,电解温度850℃,电解电压3.0V,电解时间10h的条件下电解高钛渣阴极,成功制备出钛铁合金。其还原过程可分三个阶段:反应初期原料高钛渣在电流作用下直接钛酸钙化;Ca TiO3经过一段时间的电解还原生成TiO;与Fe接触的TiO反应生成Ti Fe,不与Fe接触的TiO转变成还原程度更高的Ti2O。(2)CaCl2熔盐中CaO的添加,以改变反应路径的方式对高钛渣阴极的电解还原产生促进作用。氯化钙中熔盐电解高钛渣阴极制备钛铁合金的最佳反应条件是电解温度850℃,槽电压2.8V,电解时间8h,该条件下成功制备出钛铁合金。(3)在氯化钙熔盐中使用金属锌阴极熔盐电解二氧化钛粉末,循环伏安显示电势范围在-0.77~-1.73V(vs.Ag/Ag Cl)之间有钛氧化物的还原反应发生;采用三电极体系恒电势电解,成功制备出钛锌合金,证明了方法的可行性;热力学分析、EDS和XPS表征进一步证实了电化学还原反应的发生。(4)在氯化钙熔盐中使用金属锌阴极熔盐电解高钛渣粉末,电解温度850℃,槽电压2.8V的条件下,必要的预融和恰当的熔体结构是电解有效进行的前提。在金属热还原和电化学还原的共同作用下,锌液中少量的高钛渣在短时间内还原,并在锌液中扩散形成钛含量分别在5%或25%的Ti-Zn,Ti-Al-Zn稳定组分。(5)在氯化钙熔盐中使用金属铋阴极熔盐电解高钛渣粉末,电解温度850℃,槽电压2.6V的条件下,成功制备出钛铋合金,富集区域为钛含量在33%的Ti-Bi-Ca三元组分。钛在熔融金属的扩散呈现以下规律:在可与Ti及金属阴极形成三元稳定组分的金属还原出来之前,钛在金属阴极中,按照二元合金平衡态稳定扩散。
张俊[7](2020)在《锌钛复合机械镀层的制备及性能研究》文中研究指明机械镀工艺经过近几十年的发展,目前只有机械镀锌工艺得到推广运用。随着高强度机械零部件对表面防护要求的不断提高,单一的机械镀锌层难以满足当前服役环境的要求,这为高耐腐蚀金属防护层的研究和应用提供了良好契机。将钛及钛合金作为涂镀防护层,目前主要的工艺方法有熔盐电镀、溅射沉积和冷热喷涂等,但此类工艺的加工环境要求高、材料消耗数量大,应用受到一定限制。通过机械镀工艺在待保护材料表面制备锌钛复合相关镀层,能够提高普通机械镀锌层的耐蚀性能,同时能够延伸机械镀工艺的适用范围、拓宽钛及钛合金的运用途径。鉴于此,本文通过机械镀直接添加钛粉的方式,在钢铁基体表面制备锌钛复合机械镀层,对锌钛复合机械镀层的制备过程和性能展开研究。对于镀层制备过程,首先采用对比试验选取合适的钛粉活化介质,将钛粉表面氧化层去除,在镀液环境中能够持续保持活化易反应的状态,并观察锌钛混合粉末的沉积吸附过程。将活化的钛粉进行镀层试制,以镀层试制过程和结果为参考,选定合适的镀层质量的影响因素作为单因素变量,进行镀层制备的正交优化方案设计。镀层制备的优化实验主要评分项目包括复合镀层的厚度、1000h盐雾试验的腐蚀面积、自腐蚀电位、腐蚀电流密度、极化电阻等特性。对镀层各项特性统计分析,确定最佳锌钛复合机械镀层制备方案。性能检测方面,针对锌钛复合机械镀层,借助光学显微镜、XRD、SEM和EDS等微观观察和成分分析方法,对复合镀层的微观组织形貌和沉积机理进行探究;用划格法检测分析了镀层的结合强度,用贴纸法检测镀层的孔隙率,用电化学极化法检测分析了镀层的自腐蚀电位和腐蚀电流密度,用中性盐雾试验检测镀层的耐腐蚀性能。主要研究分析:(1)对比氟化钠、氢氟酸和氟化氢铵三种主要的活化介质,钛粉在氟化氢铵溶液里的活化效率较高,能够与钛粉发生反应并持续时间较长,使钛粉活化保持稳定。吸附沉积实验中,锌钛混合粉中的钛粉含量越高,团絮状物中残留的钛粉也越多,最后所得镀层中钛粉含量也会越多,但因此造成的浪费也越严重,钛粉的使用量对镀层中钛颗粒含量影响较大。(2)锌钛复合镀层最佳制备方案:锌钛粉末的混合质量比为15:11、氟化氢铵5g、硫酸亚锡15g、乌洛托品3g、OP-10 0.8g、酒石酸4g、EDTA2g。(3)锌钛复合镀层的主要组成为混合单质,不存在化合物。金属锡大量存在于镀层之中,主要位于各金属颗粒之间、镀层与基体之间的连接处,锡盐的主要作用是作为先导金属引导吸附以及作为各组织间的连接材料,起到连接和包覆金属颗粒的作用。镀层的各金属颗粒和金属锡之间接触紧密,界限明显,其中大部分金属颗粒在玻璃珠和工件的冲击碰撞作用下发生了塑性变形。(4)金属颗粒和金属锡聚团之间相互挤压堆叠的状态阻碍和延长了腐蚀介质侵入基体的路径。镀层结合强度大,未见镀层翘起或脱落。在5%氯化钠溶液中,复合镀层的自腐蚀电位为腐蚀电位Em为-1096m V左右,腐蚀电流密度为1.31m A/cm2,镀锌层腐蚀电流密度2.03m A/cm2。复合镀层相较于铁基体(-600m V)为阳极性保护镀层,复合镀层自腐蚀电位比机械镀锌层(-1240m V)高144m V,腐蚀电流密度降低。在中性盐雾试验条件下,720h时复合镀层出现的红锈面积约为镀锌层的15%,腐蚀过程中镀层生成的白锈也有能够阻碍腐蚀介质对基体的腐蚀,但保护时间较短。
陈凤林,葛可可,侯春明[8](2019)在《舰船用钛合金焊接技术进展》文中研究说明阐明舰船建造使用钛及钛合金的必要性,综述舰船用钛及钛合金种类、应用场合和焊接性。分析TIG焊、电子束焊和激光焊等先进焊接技术的工艺特征及适用性,指出现阶段舰船用钛合金在材料、工艺、设备方面存在的问题。未来舰船用钛合金焊接技术发展应重点关注高端钛合金焊接材料制备工艺的开发和自动化、智能化焊接装备的研制。
李冲健[9](2019)在《TA5钛合金TIG焊接工艺及工艺优化模型研究》文中研究指明国家大力发展国防事业,在舰船建造中先进的材料钛合金已经大量的运用,但焊接技术与美、俄、日等国家相比非常落后,我们国家正在奋起直追,突破各种技术难关。在钛合金的焊接中,焊接头的力学性能是决定关键部位质量的关键因素。因此要保证建造工件的质量,必须保证焊接的质量,通过对焊接头力学性能的预测及安全性检查就是十分必要的。本文以实际工程结构舾装件所使用的TA5钛合金钨极氩弧焊(TIG焊)焊接接头为研究对象,通过一系列焊接试验以及力学性能试验,并结合人工神经网络(ANN)方法,建立了基于ANN的TA5钛合金TIG焊接接头拉伸性能预测模型。TIG焊这种焊接方法的焊接过程相对比较稳定,而且通过这种焊接方式形成的焊缝的成形效果也比较好。在钛合金的TIG焊接过程中,焊接电流、电弧电压、焊接的速度、保护气的流量等工艺参数会对焊缝的外观成形以及焊缝的显微组织产生一定的影响,这也会影响到接头的力学性能。在给定的焊接工艺参数范围内,本论文观察了不同焊接参数条件焊缝表面形貌,测量出不同参数下焊缝的熔深以及熔宽,进而获得焊缝的深宽比,进而选出最优的参数。研究表明:随着电流的增加,焊接熔深、熔宽、热影响区宽度均增加,随着速度的增加,焊接熔深、熔宽、热影响区宽度均减小,在焊接过程中焊接电流与焊接速度有一个匹配值,此时焊缝的深宽比应为最佳。在本文工艺范围内,5mmTA5钛合金在进行TIG焊接的时候,它最佳地工艺参数是:焊接电流为110A,焊接的速度为150mm/min。另外焊枪及背面保护气的流量也需要进行控制。性能方面,随着焊接电流的增大,拉伸试件的抗拉强度变小,随着焊接速度的增加,抗拉强度不断变大,这主要与焊接热输入有关。焊接接头性能直接决定于焊接的热输入,较小的热输入可以获得较小的热影响区宽度,从而降低热源对接头的热影响,提升接头性能。本文实验结果可以看出看出在焊接电流为110A时(焊接速度为150mm/min)时,焊缝的深宽比最大,同时热输入相对较小。并且强度系数较高,达到母材的82%。本文对TA5的焊接接头进行力学性能方面的测试,测试之后我们得到了相对全面的焊接条件以及与拉伸性能相关的数据记录,然后建立了一种预测模型,这个模型主要是根据ANN理论在TA5钛合金TIG焊接结束之后,关于它的焊接接头这方面的拉伸性能。通过降维以及减小系统当中的样本空间样本的优化处理后,以此来进行优化处理并且进行重新训练,在这之后我们能够比较好地对目前的数据进行拟合,而且这个拟合拥有着比较高的预测精度。采用人工神经网络的方法进行焊接工艺参数优化模型的建立将有效避免大量工艺参数的初期摸索时间和费用,可以为企业节约大量资金,从而使得企业生产效率得到了提高,企业当中的工人们也有了较高的生产积极性,在生产建造中具有较好的实际应用价值。通过上述研究,能够有效避免企业耗费大量的人力、物力,提高企业生产效率及工人的生产积极性,具有较高的工程应用价值。
马忠贤[10](2019)在《舰船用TA23钛合金板材工艺研究》文中认为TA23钛合金是一种中等强度的近α型透声钛合金,名义成分:Ti-2.5Al-2Zr-1Fe,具有优异的冷成形性能和焊接性能,主要应用于舰船构件的制造。本文以12mm厚TA23钛合金板材为研究对象,通过测试显微组织、拉伸性能、冲击性能、弯曲性能等主要技术指标,研究了合金元素、板材轧制工艺、板材热处理工艺对TA23钛合金组织和性能的影响规律。结果表明,通过优化合金成分配比、控制轧制工艺和热处理工艺参数后,可生产出高质量的TA23钛合金板材。TA23钛合金板材随合金元素质量百分数的增加,强度显着提高,塑性变化不大;随轧制火次和终轧温度的增加,强度略有提高,塑性变化不大;随热处理温度的增加,强度逐渐减小,塑性逐渐增大。在优化的工艺参数中,合金成分配比为Al:2.8%、Zr:2.1%、Fe:1.1%、O:0.13%、Si≤0.02%、C≤0.01%、N≤0.01%、H≤0.008%;板材开坯温度为(α+β)/β相转变温度以下40℃,终轧温度为(α+β)/β相转变温度以下100℃;热处理制度为710℃/1h740℃/1h。通过优化生产工艺可生产出高质量的TA23钛合金板材,热处理后显微组织为均匀的α+β两相区组织,抗拉强度不小于756MPa、规定塑性延伸强度不小于618MPa、断后伸长率不小于23.5%,断面收缩率不小于45%,冲击吸收能量不小于83J,弯曲角可达180o。研究内容紧扣工业生产实际,为TA23钛合金板材优化出了最佳生产工艺控制参数;研究结果为TA23钛合金板材的工业化生产提供了实践指导依据,具有一定的现实意义。
二、钛在舰船领域的应用现状及展望(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、钛在舰船领域的应用现状及展望(论文提纲范文)
(2)TA31钛合金无缝管的短流程制备及热处理工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 钛及钛合金简介 |
1.1.1 钛及钛合金的类型 |
1.1.2 钛及钛合金的组织与性能 |
1.2 海洋工程用钛的研究现状及存在的问题 |
1.2.1 国内外海洋工程用钛的研究现状 |
1.2.2 我国海洋工程用钛存在的问题 |
1.3 TA31 钛合金的研究现状及存在的问题 |
1.3.1 TA31 合金的研究现状 |
1.3.2 TA31 合金铸锭的熔炼方法及存在问题 |
1.4 TA31 合金无缝管坯的制备 |
1.4.1 挤压 |
1.4.2 斜轧穿孔 |
1.5 TA31 合金无缝管的热处理工艺 |
1.6 研究意义及内容 |
1.6.1 课题研究的意义 |
1.6.2 课题研究的内容 |
第二章 实验方法及过程 |
2.1 TA31 合金铸锭的熔炼过程 |
2.1.1 真空自耗电弧熔炼炉熔炼(VAR炉熔炼) |
2.1.2 电子束冷床炉熔炼(EB炉熔炼) |
2.2 TA31 合金铸锭的热压缩试验过程 |
2.3 TA31 合金无缝管的制备过程 |
2.4 TA31 合金无缝管的退火工艺方案 |
2.5 性能检测分析与方法 |
2.5.1 化学成分检测 |
2.5.2 差热分析 |
2.5.3 物相检测 |
2.5.4 组织与结构观察 |
2.5.5 力学性能检测 |
第三章 铸锭的组织均匀性及其热变形行为分析 |
3.1 铸锭的成分均匀性分析 |
3.2 铸锭的显微组织分析 |
3.3 铸锭的热变形行为研究 |
3.3.1 热变形参数对合金流变应力的影响 |
3.3.2 热变形参数对合金组织的影响 |
3.3.3 本构方程的建立 |
3.3.4 热加工图的建立 |
3.4 小结 |
第四章 TA31 合金无缝管的轧制及退火工艺研究 |
4.1 TA31 合金轧制态无缝管的显微组织分析 |
4.2 TA31 合金轧制态无缝管的力学性能 |
4.3 不同退火温度下TA31 合金无缝管的显微组织 |
4.3.1 不同退火温度对无缝管显微组织的影响 |
4.3.2 不同退火温度对无缝管微结构的影响 |
4.4 不同退火温度下TA31 合金无缝管的力学性能 |
4.5 断口形貌分析 |
4.6 小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读硕士期间研究成果目录 |
(3)钛材低成本生产技术的开发和应用(论文提纲范文)
1 低成本钛材开发途径 |
1.1 采用廉价合金设计合金成分 |
1.2 改善合金加工性能 |
1.3 制备加工工艺设计 |
1.3.1 冷床炉熔炼 |
1.3.2 连铸连轧 |
1.3.3 精密铸造技术 |
1.3.4 粉末冶金技术 |
1.3.5 后续加工工艺 |
2 低成本钛材的应用 |
2.1 军事领域的应用 |
2.1.1 航空航天工程中的应用 |
2.1.2 常规兵器中的应用 |
2.2 民用领域的应用 |
2.2.1 热能工程中的应用 |
2.2.2 化工、冶金工业中的应用 |
2.2.3 汽车和建筑工业中的应用 |
2.2.4 医疗和日常生活中的应用 |
2.3 海洋工程中的应用 |
2.3.1 海洋石油钻探工程的应用 |
2.3.2 海洋土木建筑等工程方面的应用 |
3 结语 |
(4)TC4合金在腐蚀及高温环境下的微动磨损研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 微动概述 |
1.2.2 微动损伤理论 |
1.2.3 钛合金的应用 |
1.2.4 钛合金微动磨损的研究进展 |
1.2.5 目前研究存在的问题 |
1.3 研究内容和创新点 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究的主要内容和技术路线 |
1.3.3 主要创新点 |
第2章 TC4合金在不同环境中微动磨损研究方案 |
2.1 摩擦副配合材料 |
2.2 微动磨损实验设备 |
2.2.1 常温大气、高温大气、腐蚀环境微动磨损试验设备 |
2.2.2 微动实验参数的选择 |
2.2.3 实验分析及表征方法 |
2.3 本章小结 |
第3章 常温环境中TC4合金微动磨损特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 位移幅值对TC4合金微动磨损行为和损伤机制的影响 |
3.2.1 位移幅值对TC4合金微动磨损行为的影响 |
3.2.2 位移幅值对TC4合金微动损伤机制的影响 |
3.2.3 分析与讨论 |
3.3 激光冲击强化对TC4合金微动磨损行为和损伤机制的影响 |
3.3.1 激光冲击强化对TC4合金微动磨损行为的影响 |
3.3.2 激光冲击强化对TC4合金微动损伤机制的影响 |
3.3.3 LSP强化机制 |
3.4 法向载荷对TC4合金微动磨损行为的影响 |
3.4.1 法向载荷对TC4合金微动磨损行为的影响 |
3.4.2 法向载荷对TC4合金微动损伤机制的影响 |
3.4.3 分析与讨论 |
3.5 本章小结 |
第4章 TC4合金在腐蚀环境介质中微动磨损 |
4.1 引言 |
4.2 纯水环境TC4合金微动磨损行为 |
4.2.1 位移幅值对TC4合金微动磨损行为的影响 |
4.2.2 法向载荷对TC4合金微动磨损行为的影响 |
4.3 海水环境TC4合金微动磨损行为 |
4.3.1 位移幅值对TC4合金微动磨损行为的影响 |
4.3.2 法向载荷对TC4合金微动磨损行为的影响 |
4.4 腐蚀特性分析 |
4.4.1 磨损与腐蚀的交互作用 |
4.4.2 腐蚀特性 |
4.5 腐蚀环境对TC4合金微动损伤机制的影响 |
4.6 本章小结 |
第5章 高温环境中TC4合金的微动磨损特性研究 |
5.1 位移幅值对TC4微动磨损行为及损伤机制的影响 |
5.1.1 不同环境温度下位移幅值对微动磨损行为的影响 |
5.1.2 高温环境下位移幅值对TC4合金微动磨损行为的影响 |
5.1.3 位移幅值对微动磨损体积和磨损率的影响 |
5.1.4 位移幅值对微动磨损机制的影响 |
5.2 法向载荷对TC4微动磨损行为的影响 |
5.2.1 法向载荷对微动磨损行为的影响 |
5.2.2 法向载荷对微动磨损机制的影响 |
5.3 损伤机理分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
附录 B 攻读学位期间所承担的科研项目 |
(5)钛及钛合金表面激光熔覆WC-Co复合涂层的组织及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 钛合金的分类及其应用 |
1.1.1 钛合金分类 |
1.1.2 钛及钛合金的特性 |
1.1.3 钛合金应用 |
1.2 钛及钛合金表面改性技术 |
1.2.1 钛及钛合金表面氮化处理 |
1.2.2 钛及钛合金表面渗碳处理 |
1.2.3 钛及钛合金表面热喷涂 |
1.2.4 钛及钛合金表面电镀或化学镀 |
1.2.5 钛及钛合金激光表面改性 |
1.3 钛及钛合金激光熔覆技术 |
1.3.1 激光熔覆简介 |
1.3.2 激光熔覆优势与问题 |
1.3.3 钛合金表面熔覆研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 实验条件及方法 |
2.1 实验条件 |
2.1.1 基体材料 |
2.1.2 熔覆材料 |
2.1.3 实验设备 |
2.2 实验方法 |
第三章 TC4熔覆层的性能及机理研究 |
3.1 WC-12Co/WC-25Co涂层的微观结构 |
3.2 WC-25Co涂层的相组成 |
3.3 WC-25Co涂层的微观结构分析(P=1300W) |
3.4 WC-25Co复合涂层的显微硬度 |
3.5 WC-25Co激光熔覆涂层的磨损性能 |
3.6 本章小结 |
第四章 TA2熔覆层的性能及机理研究 |
4.1 TA2表面激光熔覆WC-25Co涂层的微观结构 |
4.2 TA2表面激光熔覆WC-25Co涂层的相组成 |
4.3 WC-25Co涂层的微观结构分析(P=1300W) |
4.4 WC-25Co复合涂层的显微硬度 |
4.5 WC-25Co激光熔覆涂层的磨损性能 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(6)熔盐电解高钛渣制备钛及其合金的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 钛及钛合金 |
1.1.1 海绵钛 |
1.1.2 钛铁合金 |
1.1.3 钛锌合金 |
1.2 高钛渣 |
1.2.1 高钛渣的生产 |
1.2.2 高钛渣的利用现状 |
1.3 熔盐电解工艺概况 |
1.3.1 FFC熔盐电解工艺 |
1.3.2 固体透氧膜法 |
1.3.3 钙热还原法 |
1.4 研究内容与意义 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究意义 |
第二章 实验方法 |
2.1 实验试剂及仪器 |
2.2 实验原料的表征 |
2.2.1 高钛渣阴极组装 |
2.2.2 高钛渣/金属复合电极的组装 |
2.2.3 参比电极的制备 |
2.2.4 熔盐和复合电极的预处理 |
2.2.5 电解槽和三电极体系 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 循环伏安 |
2.3.2 计时电流法 |
2.3.3 X射线衍射分析 |
2.3.4 扫描电子显微镜与能谱分析 |
第三章 高钛渣电解还原的热力学分析 |
3.1 前言 |
3.2 熔盐电解高钛渣片体的热力学分析 |
3.2.1 高钛渣中杂质元素去向的热力学分析 |
3.2.2 制备钛铁合金的热力学分析 |
3.3 金属阴极的选择 |
3.3.1 常见低熔点金属物理性质 |
3.3.2 金属阴极与钛的氧化物热力学行为 |
3.4 本章小结 |
第四章 FFC熔盐电解高钛渣制备钛铁合金 |
4.1 FFC熔盐电解高钛渣阴极的制备 |
4.2 电解时间对电解过程的影响 |
4.2.1 时间-电流曲线 |
4.2.2 时间对电解产物物相的影响 |
4.3 CaO添加对电解产物物相的影响 |
4.4 电解温度对电解产物物相的影响 |
4.5 槽电压对电解产物物相的影响 |
4.6 实验过程对产物形貌的影响 |
4.7 本章小结 |
第五章 氯化钙熔盐中使用金属阴极电解还原高钛渣制备钛合金 |
前言 |
5.1 电化学窗口测试 |
5.2 CaCl_2 熔盐中TiO_2在金属锌电极上的阴极过程 |
5.3 CaCl_2熔盐中使用金属锌电解还原高钛渣制备钛锌合金 |
5.3.1 预融时间对电解产物的影响 |
5.3.2 熔体结构对电解产物的影响 |
5.3.3 预融和电解时间对电解产物的影响 |
5.4 CaCl_2熔盐中使用金属铋电解还原高钛渣制备钛铋合金 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 问题与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A:攻读硕士期间发表的论文 |
附录B:硕士期间参与的研究项目 |
(7)锌钛复合机械镀层的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 金属的腐蚀类型及防护方法 |
1.3 机械镀技术概述 |
1.4 钛及钛合金涂镀层制备技术 |
1.4.1 钛及钛合金研究现状 |
1.4.2 钛及钛合金的涂镀层的制备 |
1.4.2.1 钛及钛合金的电镀 |
1.4.2.2 钛及钛合金的喷涂 |
1.4.2.3 钛及钛合金在堆焊方面的运用 |
1.5 论文的研究目的、意义和研究内容 |
1.5.1 论文的研究目的和意义 |
1.5.2 论文的主要研究内容 |
第二章 实验材料及研究方法 |
2.1 实验材料及设备 |
2.1.1 镀层制备基材试样 |
2.1.2 镀层制备的钛粉和锌粉 |
2.1.3 镀层制备所用设备 |
2.1.4 镀层制备辅助添加剂 |
2.2 实验流程和方法 |
2.2.1 锌钛粉活化和沉积试验设计 |
2.2.2 锌钛复合镀层的制备方案设计 |
2.3 锌钛复合镀层的性能表征 |
第三章 锌钛粉末的活化及吸附沉积研究 |
3.1 引言 |
3.2 钛粉的活化与控制 |
3.2.1 钛在硫酸溶液中的活化 |
3.2.2 钛在氢氟酸溶液中的活化 |
3.2.3 钛在氟化钠溶液中的活化 |
3.2.4 钛在氟化氢铵溶液中的活化 |
3.3 钛粉与锌粉的共同吸附沉积 |
3.3.1 锡盐的作用 |
3.3.2 锌钛混合粉在活化剂中的吸附沉积 |
3.4 本章小结 |
第四章 锌钛复合镀层的制备及工艺优化研究 |
4.1 引言 |
4.2 复合镀层制备及工艺优化方案设计 |
4.3 复合镀层优化制备试验 |
4.3.1 复合镀层的制备结果 |
4.3.2 复合镀层的优化结果分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 锌钛复合镀层的微观组织及性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 复合镀层的组织结构分析 |
5.3 复合镀层的沉积机理 |
5.4 复合镀层的沉积过程 |
5.5 锌钛复合镀层的性能 |
5.5.1 复合镀层的孔隙率 |
5.5.2 复合镀层的结合强度 |
5.5.3 复合镀层的耐腐蚀性能 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 作者攻读硕士期间发表的论文及专利情况 |
(8)舰船用钛合金焊接技术进展(论文提纲范文)
0前言 |
1 钛及钛合金在舰船的应用 |
1.1 舰船用钛及钛合金介绍 |
1.2 舰船用钛及钛合金焊接性分析 |
2 舰船钛合金焊接工艺 |
2.1 TIG焊 |
2.2 真空电子束焊 |
2.3 激光焊 |
3 存在的问题 |
3.1 焊材质量 |
3.2 焊接工艺及装备 |
4 结论 |
(9)TA5钛合金TIG焊接工艺及工艺优化模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1.绪论 |
1.1. 本课题研究意义 |
1.2. 钛及钛合金概述 |
1.2.1. 钛的基本性质 |
1.2.2. 不同钛合金的种类与性能 |
1.2.3. 钛合金的热处理及其性能 |
1.2.4. 钛合金的焊接性 |
1.3. 钛合金的焊接方法 |
1.4. 人工神经网络的发展及在焊接中的应用研究现状 |
1.4.1. 人工神经网络的产生及其发展 |
1.4.2. ANN在焊接领域使用现状与未来趋势 |
1.4.3. ANN基本结构和特点 |
1.4.4. BP神经网络在焊接过程当中的运用 |
1.5. TA5钛合金的应用 |
1.6. 本课题主要研究内容 |
2.试验材料及方法 |
2.1. 试验材料 |
2.2. 试验设备 |
2.2.1 焊接电源 |
2.2.2 焊缝保护装置 |
2.3. 试验方法 |
3.TA5 钛合金的焊接工艺及其性能 |
3.1. 焊接电流的影响 |
3.1.1. 不同焊接电流条件下焊缝表面成形 |
3.1.2. 不同焊接电流条件下焊缝微观形貌 |
3.1.3. 不同焊接电流条件下焊缝的力学性能 |
3.2. 焊接速度的影响 |
3.2.1. 不同焊接速度条件下焊缝表面成形 |
3.2.2. 不同焊接速度条件下焊缝微观组织 |
3.2.3. 不同焊接速度条件下焊缝的力学性能 |
3.3. 最优焊接参数下焊接接头微观组织及拉伸断口分析 |
3.4. 焊接保护气流量的影响 |
3.4.1. 焊枪保护气体流量的影响 |
3.4.2. 背面保护气体流量的影响 |
3.4.3. 盖面拖罩的影响 |
3.5. 热处理温度的影响 |
3.6. 本章小结 |
4.TA5钛合金TIG焊接接头拉伸性能ANN优化模型 |
4.1. ANN在焊接过程中的应用 |
4.1.1. 在电弧焊中的应用 |
4.1.2. 神经网络—模糊控制系统在焊接自动化中的应用 |
4.2. 人工神经网络(ANN)建模 |
4.3. 网络模型的确定 |
4.4. 模型的训练与测试 |
4.4.1. 单个模型训练及测试 |
4.4.2. 组合模型训练与测试 |
4.4.3. 模型的优化 |
4.5. 神经网络建模过程的分析 |
4.6. 本章小结 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
(10)舰船用TA23钛合金板材工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 舰船用钛合金简介 |
1.1.1 钛合金在舰船领域的应用优点 |
1.1.2 舰船用TA23 钛合金的特点 |
1.2 舰船用钛合金应用需求分析 |
1.3 国内外舰船用钛合金研究现状 |
1.3.1 俄罗斯舰船用钛合金 |
1.3.2 美国舰船用钛合金 |
1.3.3 日本舰船用钛合金 |
1.3.4 我国舰船用钛合金研究 |
1.4 国内与国外舰船用钛合金研究存在的不足 |
1.5 本课题研究的意义及内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 研究目标 |
2 实验方案及方法 |
2.1 实验方案 |
2.2 合金成分设计 |
2.2.1 合金成分设计方案 |
2.2.2 计算法验证合金成分设计 |
2.2.3 实验验证合金成分设计 |
2.3 板材轧制工艺 |
2.3.1 开坯加热温度的选择 |
2.3.2 终轧温度的选择 |
2.3.3 轧制火次的设计 |
2.4 板材热处理工艺 |
2.5 实验方法 |
2.5.1 显微组织的观察 |
2.5.2 拉伸性能的测试 |
2.5.3 冲击吸收能量的测试 |
2.5.4 弯曲性能的测试 |
3 TA23 钛合金成分优化 |
3.1 计算结果 |
3.2 实验验证 |
3.2.1 化学成分检验 |
3.2.2 轧制吨位 |
3.2.3 显微组织 |
3.2.4 拉伸性能 |
3.2.5 弯曲性能 |
3.3 本章小结 |
4 轧制工艺对TA23 钛合金组织和性能的影响 |
4.1 轧制火次对板材组织和性能的影响 |
4.1.1 轧制火次对显微组织的影响 |
4.1.2 轧制火次对拉伸性能的影响 |
4.1.3 轧制火次对弯曲性能的影响 |
4.2 轧制温度对板材组织和性能的影响 |
4.2.1 轧制温度对显微组织的影响 |
4.2.2 轧制温度对拉伸性能的影响 |
4.2.3 轧制温度对冲击性能的影响 |
4.2.4 轧制温度对弯曲性能的影响 |
4.3 本章小结 |
5 热处理工艺TA23 钛合金板材组织和性能的影响 |
5.1 热处理工艺对显微组织的影响 |
5.2 热处理工艺对拉伸性能的影响 |
5.3 热处理工艺对冲击性能的影响 |
5.4 热处理工艺对板材弯曲性能的影响 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
7 致谢 |
参考文献 |
附录 工程硕士学习阶段的研究成果 |
四、钛在舰船领域的应用现状及展望(论文参考文献)
- [1]浅析钛及钛合金在海洋装备上的应用[J]. 海敏娜,黄帆,王永梅. 金属世界, 2021(05)
- [2]TA31钛合金无缝管的短流程制备及热处理工艺研究[D]. 邓亚杰. 昆明理工大学, 2021(01)
- [3]钛材低成本生产技术的开发和应用[J]. 黄海广,肖寒,熊汉城,张浩泽,毛绍云,卞辉,余堃. 云南冶金, 2020(06)
- [4]TC4合金在腐蚀及高温环境下的微动磨损研究[D]. 宋伟. 兰州理工大学, 2020(02)
- [5]钛及钛合金表面激光熔覆WC-Co复合涂层的组织及性能研究[D]. 许苗苗. 南昌大学, 2020(01)
- [6]熔盐电解高钛渣制备钛及其合金的研究[D]. 戴玮. 昆明理工大学, 2020(05)
- [7]锌钛复合机械镀层的制备及性能研究[D]. 张俊. 昆明理工大学, 2020(05)
- [8]舰船用钛合金焊接技术进展[J]. 陈凤林,葛可可,侯春明. 电焊机, 2019(08)
- [9]TA5钛合金TIG焊接工艺及工艺优化模型研究[D]. 李冲健. 大连理工大学, 2019(02)
- [10]舰船用TA23钛合金板材工艺研究[D]. 马忠贤. 西安建筑科技大学, 2019(06)