TA11钛合金叶片制坯过程三维热力耦合数值模拟

以UG为软件平台,采用三维特征设计方法实现叶片的快速建模,并采用有限元分析模拟软件DEFORM对叶片制坯成形工艺过程进行了热力耦合数值模拟研究.研究表明:在叶片成形过程中塑性变形功和摩擦功所带来的升温效应和坯料与模具之间的热传递所引起的冷却效应对温度场、等效应力场以及载荷-时间曲线的影响较大;以及不同压下速度对叶片制坯成形的影响也比较明显;通过模拟结果对比分析,进一步验证了TA11钛合金叶片制坯模拟过程分析的合理性和实用性.     

TA11钛合金高温变形微观组织演变分析

采用Gleeble-3500热模拟实验机对TA11(Ti-8Al-1Mo-1V)钛合金进行变形温度为880～1010℃、应变速率为0.01～50s-1、变形程度为30%和50%的压缩变形实验,研究其在高温变形条件下的动态再结晶行为。基于定向金相测量,通过回归分析建立了TA11钛合金高温变形时初生α相平均晶粒尺寸、动态再结晶体积分数以及动态再结晶晶粒尺寸模型,模型的计算值与实验值的平均误差小于12%,能较好地描述材料在热加工过程中发生动态再结晶的动力学规律。     

TA11合金叶片挤杆过程中微观组织的数值模拟

将TA11合金的微观组织模型写入DEFORM-3D软件的用户子程序中,使其具备了对TA11合金热成形过程中微观组织的预测及模拟功能,并通过对圆柱体镦粗过程的模拟验证了程序的可靠性。以TA11合金叶片的挤杆过程为研究对象,对其微观组织变化进行数值模拟,研究了变形工艺参数对变形过程中微观组织变化的影响。结果表明,合适的变形速度、变形温度和压下量可以使晶粒细化,组织分布均匀,从而提高锻件的力学性能。     

TC4钛合金叶片终锻成形过程仿真

叶片是航空发动机的重要零部件之一,合理的预锻件及锻造工艺有利于改善叶片的锻件性能。基于三维造型软件Pro/E创建叶片及其模具的几何模型,并利用有限元分析不同参数下的温度场、应力场、应变场的变化情况。研究结果表明:当温度为950℃,摩擦因子为0.1时,下压速度为20~40mm/s,有利于减少应力集中,提高锻件的质量,并延长模具的使用寿命。研究结果为TC4钛合金终锻工艺的制定提供理论依据。     

超高强度铜合金形变热处理的研究

对铜镍锡合金的高强性进行了研究，通过对该合金进行熔炼、变形及时效处理，得到了该合金的硬度值。     

低压及差压铸造工艺设计的参数选择

论述了低压及差压铸造中凝固方式、浇注位置、铸型壁厚的选择原则     

TC11钛合金叶片终锻过程三维有限元模拟

叶片是决定燃气涡轮发动机寿命的重要零件.钛合金是理想的压气机叶片材料,但其锻造过程复杂,容易产生缺陷.针对这种情况,运用三维造型软件Pro/E创建了叶片及其模具的几何模型.利用有限元软件模拟了不同参数下的成形过程,分析了叶片的温度场、等效应力场和等效应变场等的变化情况.研究结果表明:下压速度对金属流动性和成形质量起关键作用,合理的下压速度有利于提高金属的塑性,减小局部的应力集中,变形体变形更加均匀,更容易获得性能良好的锻件.研究结果为TC11钛合金叶片锻造工艺的制定提供理论依据.     

750kg空气锤隔震基础的研究

运用优化设计方法，设计了７５０ｋｇ空气锤的隔震基础。并采用金属卷弹簧。橡胶组合隔震器做为砧下弹性垫层。安装后实测结果表明，基础振动位移和振动加速度幅值分别是《动力机器基础设计规范》规定的允许值的１／４和１／６，使锻锤震动得到大大降低。     

锥形体温挤压研究

对机加生产的锥形体改为温挤压进行了研究,解决了挤压过程中出现的金属夹层问题。     

高温合金螺栓镦挤过程的微观组织演变模拟及试验研究

使用Visual Fortran6.0开发了锻件微观组织模拟软件,可进行塑性变形分析及模拟变形中锻件内部微观组织演化,得到锻件内的应力场、应变场、应变速率场及晶粒度分布。应用该软件分析了高温合金(GH4169)螺栓镦挤工艺的动态再结晶过程和再结晶的晶粒度分布。