大型电弧熔丝增材装备研究进展及现状

电弧熔丝增材制造工艺由于其操作流程简便,环境开放,可生产零件范围广等优点引起了世界各国学者的极大兴趣和广泛关注。大型电弧熔丝增材设备作为此工艺实际应用的硬件基础也成为了国内外学者以及企业关注的对象。本文对大型电弧熔丝增材设备进行了简要介绍,回顾了电弧熔丝增材设备的发展历史和介绍了电弧熔丝增材设备的最新研究进展。此外,本文还对大型电弧熔丝增材设备的未来发展方向进行了展望。     

锤击法在消除熔丝积材残余应力中的研究进展

锤击法在熔丝积材残余应力消除中具有非常重要的研究价值和学术意义。近年来该方法日趋完善,现已成为消除熔丝积材残余应力的重要方法之一。本文概括综述了消除残余应力的方法,并着重分析了锤击法消除残余应力的国内外研究现状和最新进展。希望能给相关工作者提供参考。     

基于热加工图的7075铝合金热塑性变形工艺参数优化识别

在Gleeble-1500热模拟试验机上进行多组热压缩试验,得到7075铝合金在成形温度573～723K,应变速率0.01～10s-1下的真应力-应变数据,用此数据作为计算应变速率敏感指数（m值）、功率耗散因子（η值）、失稳判据（ξ（ε.）值）三重判据的基本模型。通过三重判据构建包含应变在内的7075铝合金热加工图,并观察试样变形后的微观组织来验证热加工图,最终判断该合金在试验范围内的最佳变形参数。结果表明7075铝合金热加工的安全区集中在高温低应变速率区,并随着应变的增加,η值逐渐增加;通过金相观察,稳定变形区,材料由于变形发生动态再结晶而使晶粒细化;不稳定变形区,裂纹伴随着流动位错带的产生而被发现,因此可以通过包含应变的热加工图所确定的最佳工艺参数来保证无缺陷的7075铝合金锻件。     

TA15钛合金流变行为的一种本构模型

在Gleeble- 1500热物理模拟机上对多组TA15钛合金试样进行压缩试验,获得了不同变形温度、应变速率和应变下的应力-应变曲线.结果表明,应力迅速达到峰值后呈下降趋势,峰值应力随变形温度的升高而减小,随应变速率的增加而增大;引入包含软化因子的本构模型,并采用多元线性回归法可求解相应的系数.     

化学元素在钛铝异种合金焊接增材中的作用研究进展

通过焊接和增材制造制备的钛/铝异种合金界面会产生一定厚度的脆性金属间化合物层,直接影响了焊接接头的最终力学性能.因此,对金属间化合物层的控制是制造钛/铝复合材料的关键所在.在实际生产中,脆性金属间化合物除了钛铝化合物之外,还包括了很多其它的化学元素组成的复杂化合物.这些化学元素或者来自于钛合金或铝合金的内部,或者来自于外部填料.本文综述了在焊接增材制造过程中一些常见化学元素对钛/铝异种合金界面反应层的影响和作用机理,并且总结了各种化学元素提升钛/铝合金焊接接头力学性能的规律性,还重点讨论了氧元素和温度的特殊作用,以期为钛/铝异种合金的结构优化及其力学性能的提高提供指导.     

碾压强化有限元建模及分析研究

碾压是强化金属表层的一种重要且很有发展潜力的强化方法,工件表层经碾压变形强化后会表层留有应力,能提高表层硬度和强度,同时还能改善工件表面粗糙度。对装备构件进行碾压模拟,模拟结果显示工件表层经碾压后产生较高应力且内部状态无明显变化,强化效果明显。接着改变下压量进行模拟,发现在一定范围内,随下压量增大,碾压强化效果愈好。     

大规格电镦技术研究方法及研究目 标的新突破及进展

介绍了电镦研究方法及目标,就电镦研究现状,提出了从微观控制角度改进大规格电镦技术,在避免几何缺陷的同时,综合考虑电镦件的晶粒均细化。运用MSC.Marc有限元模拟分析软件平台自主开发子程序,建立了气阀件的电镦锻多物理场动态耦合有限元模型,通过构建电镦件晶粒度及不均匀度双目标函数,进行了气阀在具体方案下的有限元仿真监控,设计出了大规格气阀件的电镦电流非线性加载模式。进一步比较了该气阀件在优化前后晶粒度及不均匀度双目标函数值变化,以及其晶粒度与动态再结晶体积分数分布等色云图。结果表明:优化后的双目标函数值较优化前减小,优化前后的坯料均发生完全动态再结晶;但优化后坯料平均晶粒度为104.33μm,较优化前降低了26.29μm,优化后坯料晶粒度尺寸分布更加均匀。     

7075铝合金的热激活变形行为与唯象本构关系

利用热物理模拟机Gleeble1500进行多组圆柱试样的热物理模拟压缩试验,试验温度为250～450℃,应变速率为0.01～10 s-1.结果表明,7075铝合金热压缩温度在300、350、400和450℃时流变行为呈近稳态,而在250℃时呈非稳态.应用多元线性同归方法分析计算了7075合金唯象本构模型所需的一组系数及热变形的激活能.获得了能够较精确表示7075合金材料的流动应力与温度、应变速率和应变之间关系的唯象本构模型,为塑性成形模拟提供了所需的基本模型.     

不同温度下TA15钛合金梁锤锻成形有限元分析

以TA15钛合金梁的锤锻成形工艺为例,利用Deform有限元模拟软件,研究了850、900、950℃三种初始温度下零件锤锻成形所需要的锤击次数、每次锤击的行程及最大损伤因子的变化情况。通过有限元模拟分析,得到锻造次数依次为7、5、4次,最大损伤因子区域位于梁右端顶部圆角处,其值在打靠阶段开始即行程为86mm时达到最大。通过比较,最终选择950℃为成形方案。这为梁的实际生产和钛合金锻造成形性的进一步研究提供了一定的理论基础。     

基于集中性失稳准则的镁合金管材胀形极限评价

引入一种集中性失稳准则,进行胀形工艺的评价。理论推导出AZ31B镁合金管材胀形工艺的集中性极限失稳系数,并提出了胀形过程中最大胀形系数的计算方法。设计不同的凸模下压速度、不同壁厚方案并完成相应的数值模拟。根据对模拟结果进行数据分析发现,凸模下压速度为5m/s、壁厚为1.2mm时最大胀形系数没有超过许用值,认为是合理、安全的。