有限元模拟验证TC17钛合金前轴颈精密成形过程中变形和微观结构的关系

通过采用有限元模拟的分析方法,研究了前轴颈锻件成形过程中材料流动速度、内部温度场和流线分布情况;采用点追踪的方法研究了锻件不同区域的金属等效应变分布和不同区域的金属最大主应力变化情况。同时,采用金相显微镜对锻件高倍显微组织进行验证分析。通过研究发现,设计的中间坯形状尺寸、压下速率和变形量合适,实际成形情况和有限元模拟结果一致。在成形过程中锻件大头端由于材料流动剧烈而出现温升,导致锻件易出现粗晶或混晶区域。另外,从温度场分布结果来看,与模具接触区域的温降较严重,为了保证锻件不出现双相组织,在类似温降区域应保证有足够的机加余量,以保证零件的组织性能满足标准要求。     

热变形对GH4169合金中NbC析出相尺寸形貌影响研究

通过Gleeble3500热模拟试验机进行热压缩试验并结合微观组织观察和统计分析，研究了热变形对GH4169合金中NbC颗粒尺寸形貌、分布特征的影响规律。研究表明压缩过程中的绝热效应会导致试样心部温度的进一步升高，从而为变形过程中的NbC回溶提供条件。NbC颗粒与基体在变形过程中形成的高位错密度区促进了元素的扩散，并加速了小曲率半径的尖角区域回溶和钝化。随变形量的增加NbC回溶趋势增加，其平均尺寸与体积分数均呈降低趋势。变形过程金属流动会促进NbC颗粒的位移，在70%的变形量下，NbC颗粒平均间距增加趋势显著高于30%和50%变形量试样。因此随变形量的增加，NbC颗粒有从链状→链条弯曲→链条方向改变→弥散分布的分布特征，促进基体中原链状NbC呈细小、弥散分布。研究结果为GH4169闪光焊接性能的提高提供了直接的参考。     

GH2907合金热变形本构方程

采用Gleeble-3500热模拟试验机进行等温热压缩实验,分析了GH2907合金在变形温度950℃~1100℃、应变速率0.01s_-1~10s_-1、变形量60%条件下的高温流变行为。结果表明：合金的流变应力随着变形温度的升高或应变速率的降低而显著降低。利用Arrhenius双曲正弦方程和Zener-Hollomon参数计算得出合金的热变形激活能Q为463.043kJ.mol_-1;合金的应力-应变曲线具有明显的动态再结晶(DRX)特征,变形量、变形温度以及应变速率对DRX体积分数均具有显著影响。基于应力-位错关系和DRX动力学,建立了加工硬化-动态回复和动态再结晶两个阶段的机理型本构模型,可用于描述流变应力与应变速率和变形温度之间的关系。误差分析相关系数R为0.987,预测值与实验值吻合良好,可用于表征预测GH2907合金的热变形行为。     

轧制温度对IMI550钛合金棒材组织和力学性能的影响

研究了3种轧制温度对IMI550钛合金22 mm棒材组织和力学性能的影响。实验对具有相同初始状态的原材料采用相同的轧制变形量,轧制温度分别为Tβ-60℃、Tβ-25℃、Tβ+15℃。试验结果表明:IMI550钛合金棒材经Tβ-60℃轧制后的组织为等轴组织,Tβ-25℃轧制后为双态组织,Tβ+15℃轧制后的组织为网篮组织;等轴组织、双态组织和网篮组织的室温和400℃高温拉伸强度没有明显变化,并且等轴组织和双态组织的塑性也相当,但网篮组织的塑性较差,网篮组织的蠕变性能最好,双态组织的其次,等轴组织的最差。     

TA15 支座梁模锻工艺优化

目的研究TA15支座梁锻件荒形减料及模具增设聚料仓的可行性。方法根据支座梁锻件的结构特点,并结合现模锻生产工艺,确定了减料后的荒形尺寸及模具上聚料仓的设置位置和尺寸,然后利用有限元软件对优化前后的成形过程进行了数值模拟分析,验证了优化方案的合理性。结果优化后的模锻成形载荷小于优化前的模锻成形载荷,且优化后锻件U型结构内多余材料的流动趋势较优化前也发生了较大改变。结论通过减料及设置聚料仓,支座梁模锻件不但更易打靠充满,成形火次减少,而且由于模压中间坯机加工难度及机加工周期均有所下降,锻件的交付周期也相应有效缩短。     

异形环件轧制的表面流线缺陷分析与控制研究

由于变形的不均匀性,异形环件环轧时极易出现各种缺陷。以某钛合金异形环件轧制出现的表面流线纹缺陷为例,利用数值模拟分析了成形过程的材料流动,并与物理实验进行对比。通过对比环轧工艺参数与速度场分布、参考点速度差的关系,探讨了产生表面流线纹的主要原因,进而得到了优化的环轧工艺参数,即芯辊进给速度为0.35 mm/s、驱动辊转速为20 r/min、驱动辊半径为500 mm。结果表明,调整轧制进给策略后,制件表面纹路完全消除,成形效果得到极大改善。     

管材冲切加工的研究进展

系统地探讨了管材切断、管端冲裁与管壁冲孔这3种管材冲切加工工艺的相关理论、应用及其最新研究进展；分析了管材冲切加工中存在的主要问题；讨论了怎样将数值模拟方法应用到管材冲切加工中，从而更有效地提高管材冲切加工的成形质量。     

径-轴双向环轧工艺的研究进展

回顾了环件径-轴双向轧制锻透条件、咬入条件、刚度条件等相关理论研究进展,分析了工艺参数对轧制过程的影响及其确定准则,在此基础上引入轧制曲线的概念,并给出了径-轴双向环轧轧制曲线的设计原则,还探讨了在利用有限元方法模拟轧制过程、优化轧制工艺参数时存在的问题,并给出了对数值模型进行控制和处理的有效方法。     

基于本体元模型的锻造知识管理系统建模与工艺推理

知识管理系统的首要问题是知识建模,知识模型直接影响着整个系统知识的获取、共享、重用和推理。文章运用领域本体思想对锻造知识进行分类、总结,提出一种基于本体元模型驱动的锻造知识管理模型,初步构建了锻造知识领域本体,采用框架概念图表示锻造知识。文章还结合锻造工艺知识,给出了本体元模型驱动和概念图框架知识表示模型在锻造知识管理中的具体应用,并提出一种适合于本体元模型的推理方法,并将该方法用于锻造工艺知识推理。本体元模型驱动的知识库构建方法在组织锻造知识时,具有构建速度快、良好的互操作和知识共享等优点。     

近净成形技术在航空锻件中的应用

随着全球市场一体化的形成,制造业竞争日趋白热化,锻件及其生产过程的高精度、高性能、高效率、低成本和低能耗,已成为提高产品竞争力的重要途径。近净成形技术作为一种主流锻造技术,随着锻造装备快速发展及锻造技术的升级得到了高速发展,表现出较强的生命力和广阔的应用前景,并已被广泛应用于航空锻件。