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钛合金因具有强度高、耐高温、耐腐蚀等一系列的优点,在航空航天领域得到了广泛的应用。直升机桨叶前缘包铁的重量及抗腐蚀性能对桨叶的使用寿命影响很大,使用钛合金代替不锈钢作为直升机桨叶的前缘包铁材料,可以有效减轻桨叶重量,提高其抗腐蚀性能。而钛合金材料的表面处理状态及成形精度将会影响钛合金包铁与复合材料基体之间的粘结性能。本文对直升机桨叶前缘包铁制造工艺中所涉及到的材料选择、材料表面处理及成形精度等关键问题进行研究。通过对比材料的机械强度、疲劳性能、抗腐蚀性及耐低温性能,从、α+β、β钛合金中分别选出具有代表性的钛合金材料,并对所选的钛合金材料及不锈钢包铁材料进行耐砂蚀性对比试验,TB8钛合金具有冷成形性能好、时效处理后强度高、疲劳性能好及耐砂蚀性能好等优点,可以作为直升机桨叶包铁的候选材料;使用激光毛化技术对TB8钛合金表面进行处理,采用单因素轮换法,研究了输入电流、脉冲宽度及离焦量等工艺参数对TB8钛合金薄板毛化点的表面形貌及板料表面粗糙度的影响。随着电流及脉宽的增大、离焦量的减小,毛化点的直径、微凸起的高度及板料的表面粗糙度都有不同幅度的增大;采用数值分析与试验相结合的方法研究钛合金桨叶包铁的成形工艺,建立了钛合金包铁成形过程的有限元模型,分析了模具外形、温度对回弹得影响规律,设计与制造了相关的物理模拟试验模具,进行了桨叶包铁的成形过程的物理模拟试验,探讨了温度与保压时间对成形回弹得影响规律,确定了TB8钛合金包铁成形的合理工艺参数为:在625℃下,保温10分钟,回弹量很小;625℃-675℃之间,回弹量非常接近;在700℃左右,接近0回弹。因此在625℃下,考虑保温时间的影响,可以作为实际的生产温度。