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相似文献
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1.
锻造成形微观组织优化建模及应用   总被引:8,自引:0,他引:8  
以锻件晶粒度分布的均匀性与细小化为目标,建立了锻造变形过程的微观组织演变模型,并给出了优化目标函数表达式。采用刚塑性有限元和遗传优化算法相结合,开发了微观组织模拟与优化软件,并对典型的圆柱体镦粗工艺过程进行了微观组织模拟与优化。优化结果表明,影响变形均匀性的摩擦因素显著影响成形后的微观组织晶粒度的分布均匀性和细小化,同时对其它工艺因素的优化也能一定程度地实现对最终锻件组织均匀和细小化的控制。研究结果表明,在有限元数值模拟基础上建立微观遗传优化算法,能够对锻造等金属体积成形过程中的工艺参数与材料状态参数等实施优化,以达到通过控制成形工艺因素来优化微观组织,而实现提高产品性能的目的。  相似文献   

2.
金属在热加工过程中微观组织发生动态、静态回复以及再结晶、晶粒长大等一系列复杂的演化,材料内部微观结构的改变,会直接影响成形后金属的成形质量和力学性能。文章阐述了金属高温塑性成形时微观组织预测模拟的主要研究方法,即直接模拟法、相场法和有限元法;并分别评述了各方法目前在国内外的研究概况、特点以及缺点和适用范围;重点介绍了基于物理本质多尺度耦合的微观组织内变量有限元模型方法。研究结果表明,基于内变量法的微观组织物理模型相对其他方法,最适合用于多尺度微观组织预测数值模拟,模拟结果与实际更为相符,而且最能解释说明各变量演变的物理机制,具有广阔的应用前景。  相似文献   

3.
第 1期金属塑性成形过程的微观组织模拟与优化技术研究现状王广春 管 婧 马新武等 (1)………………………………………大塑性变形材料晶界研究方法的新探索李永霞 陆文林 张永刚等 (6)…………………………………………………………金属塑性成形有限元仿真中的网格质量优化王跃先 陈 军 阮雪榆 (10 )………………………………………………………TC4钛合金高温变形时微观组织变化的计算熊爱明 薛善坤 李淼泉 (14)………………………………………………………人工神经网络技术及其在板料成形智能化中的应用饶进军 包忠诩 黄菊花…  相似文献   

4.
金属热成形方法可以有效改善产品的综合机械性能,利用有限元模拟可以为控制锻造和产品质量提供理论依据.在Deform3D的热力耦合刚粘塑性有限元模拟技术的基础上,进行了微观组织演化的二次开发,可以扩展有限元软件的组织模拟能力,并利用该方法对20CrMnTi钢镦锻热成形过程进行了计算机模拟,得到了热力参数的分布状况和内部晶粒度变化的规律.通过摇臂轴的镦锻成形模拟证明了组织模拟能够为工艺改进提供理论依据.  相似文献   

5.
为了研究成形温度对电场辅助塑性成形TC4钛合金微型齿轮的影响,设计并制造了微型齿轮成形模具,在Gleeble-1500D热-力模拟机上进行了电场辅助塑性成形实验,成功获得了齿顶圆半径为1.8 mm的TC4钛合金微型齿轮。实验结果表明,在成形温度1200℃时试样的成形质量最好。电流作用下高温塑性成形后,微型齿轮微观齿心组织由等轴(α+β)组织转变为按一定位向排列的层状组织,同时微型齿轮的齿顶边缘微观组织比齿心处的微观组织晶粒更为细小。分析认为,在电场辅助塑性成形TC4微型齿轮的过程中,晶粒的相变和微细等轴晶的生成是成形高质量微型齿轮的关键因素。  相似文献   

6.
面向微观组织优化的锻造工艺预成形优化设计   总被引:1,自引:1,他引:0  
王广春  管婧  李玲 《锻压技术》2007,32(1):10-12
以锻件晶粒尺寸细小均匀为目标,以预成形形状设计为对象,提出了锻造成形过程微观组织优化设计方法,构建了锻造成形过程微观组织优化目标函数,并确定锻造成形预成形形状作为优化过程的设计变量,给出了优化设计的具体步骤,采用微观遗传算法和有限元模拟方法开发了锻造过程微观组织优化程序,并对典型的圆柱体镦粗进行了面向微观组织优化的预成形设计,取得了较好的效果.  相似文献   

7.
金属塑性成形工艺有限元数值模拟技术   总被引:3,自引:1,他引:2  
近几十年来,塑性有限元方法在金属塑性加工成形数值模拟中得到了广泛的应用。回顾了塑性有限元模拟技术的发展历程,介绍了金属塑性加工成形数值模拟的基本原理,阐述了塑性加工成形过程有限元数值模拟的关键技术。最后,给出了该领域的几个应用实例,并指出了该领域的发展趋势。  相似文献   

8.
采用微观遗传算法和有限元模拟方法开发了锻造过程微观组织优化程序,对圆柱体的镦粗成形进行了面向微观组织优化的预成形设计,取得了较好的优化效果.根据镦粗实例的预成形优化结果,进行了相应的实验研究,晶粒尺寸及其分布与优化结果比较吻合.  相似文献   

9.
综述了钛合金塑性成形关键技术的发展状况。重点介绍了成形与微观组织演化的研究与发展。在成形方面,主要讨论了省力成形技术在钛合金大型复杂构件成形中的应用,并给出了相关的实例,如钛合金构件的等温成形、连续/间断局部加载成形等;讨论了精确成形技术中的回弹控制与工艺优化等关键问题;在缺陷控制技术方面,主要讨论了如何控制裂纹出现及充填不满等问题;在微观组织演化方面,首先讨论了微观组织的演化机制,如织构与组织形态的演化;其次,讨论了微观组织演化的几种数值建模方法,如内变量法、晶体塑性理论及元胞自动机模型。最后,提出了钛合金构件塑性成形技术领域目前存在的问题与挑战。  相似文献   

10.
TA15钛合金热挤压过程中金属变形行为及组织分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
运用MSC.Marc有限元软件对TA15钛合金热挤压变形过程进行有限元模拟,得到热挤压成形过程中应力场和应变场分布情况。对有限元模拟所得到的应力、应变数据进行后处理,利用应力偏量不变量J2进行变形分区,采用罗德系数对塑性区内材料的应变类型进行划分。结合有限元模拟结果以及变形分区和变形类型的划分,对热挤压实验后的试样进行组织取样,在不同温度条件下对试样进行微观组织观察,分析微观组织的演化规律,这对于分析金属挤压成形问题及其在实际中的应用具有重要意义。  相似文献   

11.
根据挤压成形理论,分析、制订了钟形壳温-冷联合挤压成形工艺。采用数值模拟和工程实践相结合的方法,对钟形壳成形过程进行数值模拟和工艺优化。针对初始工艺试制中出现充填不满的缺陷,通过分区转移和材料分流的方法进行工艺方案的改进。制定的优化工艺方案为温反挤(锥冲头)—整形(凹模车沉孔D60)。对方案结果进行验证说明,采用该方案得出的金属流线合理,微观组织符合要求。  相似文献   

12.
Simulation and prediction of microstructure in hot forming of metals   总被引:1,自引:0,他引:1  
1 INTRODUCTIONInrecentyears,therehasbeengrowingneedinthemetalformingindustrytoimprovequalityandde creasecostsofproducts.Effectivecontrolofmechani calpropertiesandqualityofproductscanbeachievedbytheunderstandingofdeformationconditionsandmicrostructuralc…  相似文献   

13.
Semi-solid forming technology has several advantages over the conventional metal forming process owing to the unique behavior and characteristic microstructure of metals in the semi-solid state. With the aim of establishing a shorter process chain for manufacturing the high-quality tools required for forming, the microstructural evolution and basic deformation mechanism of the hot-working tool steel SKD61 in the semi-solid-state were studied experimentally. The feasibility of the recrystallization and partial melting (RAP) process for the fabrication of SKD61 stock with a uniform spherical microstructure was validated. The effects of parameters in RAP processing, such as the predeformation temperature and predeformation ratio, on grain refinement were systematically clarified. Finally, the effects of semi-solid forming parameters, such as the forming temperature, forming ratio and strain rate, on the morphology of the microstructure and the flow stress were also investigated.  相似文献   

14.
塑性加工中的微观组织性能控制   总被引:8,自引:0,他引:8  
塑性加工工艺对产品的微观组织晶粒度具有极其重要的影响作用,本文简述了一般组织细化途径,组织与性能的关系,以及几种塑性加工工艺中的组织性能控制,并阐述了形变细化徽观组织晶粒度的机理、现状及发展。  相似文献   

15.
与传统的轧制板材相比,采用高压板料成形工艺加工的柔性辊压板坯可以实现工件的优化生产,使其应用于各种特殊场合。本文通过有限元法实现了对柔性辊压板坯加工过程中两个主要阶段(柔性轧制和高压板料成形)的数值模拟与优化。优化过程包括对板料加工链和载荷条件下工件性能两方面的优化。数值模拟与试验结果的对比表明,有限元方法与优化工具的组合成功实现了整个加工链和工件性能的数值模拟与优化。  相似文献   

16.
简要介绍了金属材料半固态凝固及成形技术发展的历史和现状,重点介绍了近年开发的几种金属材料半固态凝固制备技术的代表性方法与特点、铝合金和镁合金等轻金属材料半固态凝固及流变成形的组织与性能、高熔点合金材料半固态凝固制备及成形技术的进展以及半固态凝固成形技术的应用现状,最后对金属材料半固态凝固及成形技术的进展状况及发展前景作了简单的总结和展望。  相似文献   

17.
针对核聚变反应堆试验包层模块(TBM)中使用的CLF-1低活化铁素体/马氏体钢进行焊接试验,采用15 kW光纤激光,实现了17.5 mm厚CLF-1钢的穿透焊接,得到了正反表面成形良好、无明显缺陷的焊接接头,并对接头显微组织及力学性能进行了分析研究. 结果表明,焊缝区主要为粗大的板条马氏体;熔合线附近热影响区为细小的板条马氏体和少量贝氏体;不完全淬火区为经焊接热循环作用下二次回火的回火索氏体及马氏体双相组织;接头室温及550 ℃高温抗拉强度较高,均断裂于母材;焊缝显微硬度高于母材,且热影响区无明显软化;接头冲击韧性良好. 接头综合力学性能良好.  相似文献   

18.
液态挤压过程变形特征研究   总被引:8,自引:1,他引:7  
液态挤压是近几年开发的融液态模锻和热挤压为一体的全新金属成形工艺,本文对其凝固过程、受力状态、变形特征进行了分析,探讨了液态挤压制件的微观组织形貌及正常和非正常组织的成因,在此基础上,对液态挤压的成形规律性问题及保证过程稳定进行的条件提出了独到见解。  相似文献   

19.
基于IN718合金热态成形过程中流动应力软化特征,采用动态再结晶软化本构模型来描述锻造过程中变形-传热-微观组织演变的相互作用。借助DEFORM-3D二次开发,将本构模型和微观演变模型进行耦合,模拟预测了IN718合金在多道次锻造过程中流变行为与晶粒尺寸演变,为大锻件锻造热力参数的合理制定与控制提供了依据。  相似文献   

20.
钛合金热氢处理技术及其应用前景   总被引:61,自引:5,他引:56  
钛合金热氢处理技术是利用氢致塑性、氢致相变以及钛合金中氢的可逆合金化作用以实现钛氢系统最佳组织结构、改善加工性能的一种新体系、新方法和新手段,利用该技术不仅可以改善钛合金的加工性能,而且可以提高钛制件的使用性能,降低钛产品的制造成本,提高钛合金的加工效率。综述了钛合金中氢对改善压力加工、扩散加工、机械加工和铸造钛合金变质加工的组织、力学性能和加工性能的作用,简要分析了其改性机理,展望了钛合金热氢处理技术的应用前景。  相似文献   

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