TC4合金管材挤压成型工艺研究

研究了不同的挤压温度、挤压比和挤压速度等挤压参数对TC4合金管材挤压成型工艺的影响,以及润滑方式对TC4合金挤压管材表面的影响.研究结果表明,采用热挤压方式生产φ47 mm×3 mmTC4合金管材,挤压比应选在3～10之间,挤压速度选在50～120 m/s,润滑剂用玻璃粉,可得到显微组织为两相加工组织,变形充分均匀,力学性能匹配良好,表面质量合格的TC4合金管材.本研究得到的TC4合金管材挤压成型工艺研究可用于工业化生产.     

TC4薄壁壳体真空等温成形研究

对TC4合金薄壁壳体真空等温成形进行数值模拟,根据模拟结果进行真空等温成形试验。以传统热冲压成形的壳体及TC4原始板材为对比,分析了真空等温成形壳体的力学性能、微观金相和杂质元素含量。结果表明,相比热冲压成形,真空等温成形的TC4合金薄壁壳体的H元素含量降低83%,O元素含量降低55%;力学性能良好,延伸率提高了50%;金相组织为均匀的等轴组织。     

TC17合金后轴颈锻件工艺优化

目的 解决后轴颈锻件在理化测试中组织不合格的问题。方法 基于Deform软件,建立后轴颈有限元分析模型,通过分析塑性变形,探索组织不合格的原因。通过对坯料结构和模具结构优化,增加坯料终锻变形量。结果 当坯料最终锻造时等效应变小于0.7,β晶界上α相为呈现连续形态;当坯料最终锻造时等效应变大于0.7,β晶界上α相为呈现断开、弯曲形态。结论 变形量是影响β晶界上α相形态的主要因素,优化后的后轴颈锻件,组织及力学性能优异,满足相应的技术标准。     

TC2钛合金管材等温挤压过程的有限元模拟

采用DEFORM-3D有限元法模拟了TC2合金管材的等温挤压成形过程,并对挤压过程中不同阶段的各种场量进行了分析,通过与实际生产对比确定了挤压摩擦因数,同时分析了不同的摩擦因数和凹模半锥角对挤压载荷的影响。     

近等温成形IN718合金的组织和力学性能

对IN718合金进行近等温成形,研究了始锻温度、变形和应变速率对锻件拉伸性能的影响.结果表明:始锻温度对拉伸性能的影响最显著;随着始锻温度的升高合金的晶粒度水平降低.间隙相的形态和含量是影响拉伸性能的直接原因,含量适当的针状初生态间隙相对拉伸性能的提高十分有力,而短棒状长大后的间隙相对拉伸性能的作用较低.间隙相的长大与合金的位错密度和成形温度关系密切.在间隙相的完全析出条件下,即在能量和温度的公共作用下,针状初生相迅速长大成短棒状;而在不完全的间隙相析出条件下,间隙相仅在变形后期析出并且不发生长大,保持初生的针状形态.     

TC4合金斜I型截面环件轧制工艺研究

目的 提升钛合金异型环轧制时的填充效果,提高成形精度,确定轧制型腔对环件成形质量的影响。方法 以TC4合金斜I型截面环件为研究对象,设计了开式与闭式2种轧制型腔,对该环件的轧制过程进行了研究。建立了斜I型截面环件的有限元模型,基于有限元模拟结果全面分析了不同轧制型腔对环件等效应变、温度分布以及型腔填充效果的影响规律。结果 与开式型腔相比,闭式型腔轧制的环件具有更优的等效应变和温度分布,型腔填充情况也明显更优,填充率在96%以上,进而确定了闭式型腔的轧制方式。采用设计的闭式型腔进行了环件轧制试验,试验环件尺寸与模拟结果吻合良好,误差在0.3%以内,同时组织性能均能够满足生产要求。结论 选择闭式型腔轧制可以有效提升钛合金异型环轧制时的填充效果,提高成形精度,提升环件成形质量。     

杯形件温挤压成形工艺研究

对杯形件的生产进行了精密塑性成形方法的研究,并用有限元模拟软件对挤压过程进行了分析,结果表明,所设计的坯料尺寸及工艺方案是合理的,金属流动均匀,表面质量和尺寸精度都达到要求,大大提高了工件的强度和生产率,达到节省原材料、降低成本的目的。     

TC8合金转子叶片锻造工艺研究

为研制一项TC8合金转子叶片,并达到提高锻造生产效率、降低生产成本的目的,进行了锻造工艺性试验、工艺参数试验,研究了TC8合金锻造工艺适应性以及加热温度、变形程度对低倍组织、显微组织及力学性能的影响.结果表明,TC8合金十分适合锻造工艺,采用较低的锻造加热温度能够获得初生α相含量更高的等轴组织,变形程度在40%以内所获得的组织均匀性较好.在此基础上,依据TC8合金转子叶片单榫头、小尺寸的结构特点,采用了高效的挤压制坯+终锻成形工艺,通过叶片锻造成形试验,试制出了具有均匀且状态理想的金相组织、良好表面质量的TC8合金转子叶片锻件,表明了所制定的叶片成形工艺及工艺参数合理可行.     

过共晶铝硅合金半固态挤压铸造近终成形技术研究

研究了AI-Si(质量分数为24.3%和AI-Si(质量分数为29.2%)合金在机械搅拌作用下初晶硅形貌变化的工艺参数,半固态料坯的制备方法和半固态挤压成形的工艺方法.实验结果表明:605℃是该成分范围的过共晶铝硅合金合适的半固态搅拌温度,在该温度下恒温搅拌50min可有效地改变板条状初晶硅的形态,获得平均直径为200μm的球状化的初晶硅;在上述优化的半固态工艺条件下采用挤压铸造工艺获得了优质的近终成形圆盘形零件.     

基于目标应变分布的TC17合金双性能盘预成形形状优化设计

目的 研究TC17合金双性能盘目标应变分布下的预成形形状优化设计方法.方法 采用拉丁超立方试验设计方法对预成形形状设计变量抽样选取样本点,并通过Deform有限元数值模拟获得样本设计变量下的局部应变分布.以局部应变分布与目标应变分布之间的方差最小为目标函数,采用Kriging方程建立近似替代模型预测响应应变误差,并结合...     

大挤压比薄壁件复合挤压成形工艺过程的数值模拟

采用等温复合挤压工艺成形大挤压比薄壁件,并应用DEFORM对大挤压比薄壁件的复合挤压过程进行有限元数值模拟,分析成形过程中的变形力及金属流动规律.根据模拟得到的应力场、应变场、速度场及加载变化等,也可预测大挤压比薄壁件复合挤压变形时产生的缺陷.     

热处理温度对变形后TC17合金微观组织的影响

目的 研究热处理温度对变形后TC17合金微观组织演化和组织形态分布的影响。方法 对变形后网篮组织TC17合金开展热处理试验,定量分析α相球化率、体积分数随热处理温度的变化情况,采用两点相关函数表征不同热处理温度下TC17合金混合组织形态分布。结果 随着热处理温度的升高,变形后TC17合金α相球化率增大,体积分数减小。不同热处理温度下片层α相和等轴α相对应的两点相关函数曲线波动程度不同。结论 变形程度及热处理温度较低时,随着热处理温度的升高,等轴α相的分布均匀程度升高,片层α相的分布均匀程度降低。当变形程度及热处理温度较高时,随着热处理温度的升高,由于α相体积分数的迅速减小,等轴α相的分布均匀程度降低。     

工艺参数对Rene‘95粉末高温合金盘件等温锻造过程影响的模拟分析

采用大变形刚粘塑性有限元法模拟Ｒｅｎｅ’９５粉末高温合金盘件等温锻造过程，分析了压机速度，摩擦对变形的影响。     

径向锻造TC4合金厚壁管材的工艺研究

研究了用径向锻造方法制备TC4厚壁管材的生产工艺.研究结果表明,用径向锻造方法制备TC4厚壁管表面质量好,成品率高;显微组织为转变的β相基体上均匀地分布着细小的等轴γ相,比挤压方法制备的厚壁管组织要细;其室温力学性能σb为1 005 MPa,σ0.2为920 MPa,δ为14.5%,ψ为39%,强度指标均高于挤压得到的TC4厚壁管,塑性指标与挤压得到的TC4厚壁管相当.由于长芯棒制造难度较大,要求精度高,可尝试采用简易芯棒及无芯棒方法生产.     

机匣体毛坯等温挤压工艺的研究

主要研究了机匣体毛坯等温挤压工艺的设计方法.在分析机匣体产品特征的基础上,以De-form-3D数值模拟软件为基础,分析了机匣体等温挤压过程的变形规律.以数值模拟结果为参考对象,详细地阐述了机匣体的工艺制定方法与工艺流程设计,为其他采用难成形材料的同类型零件等温挤压工艺设计提供参考.     

AZ31D镁合金电动螺丝刀刀把等温挤压成形试验研究

针对电动螺丝刀刀把零件,设计了等温挤压成形工艺和等温挤压试验模具.采用YAW-500 kN微机控制电液伺服压力试验机进行挤压试验,试验证明所设计的成形方案合理可行,同时也验证了所设计的试验模具的可行性.     

增塑挤压成形钨基合金棒材溶剂-热二步脱脂工艺研究

大长径比钨基合金棒材制备的关键是成形、脱脂和后续的烧结控制.基于增塑挤压成形的研究,对Ф24 mm钨基合金挤压棒坯的快速无缺陷脱脂,即溶剂-热二步脱脂工艺进行了研究.结果表明:在溶剂脱脂温度为45℃,脱脂12 h后,Ф24 mm钨基合金棒材一次脱脂率达45%;在溶剂脱指过程中增加干燥阶段,脱脂率可达70%以上;在真空气氛下对脱脂棒材进行后续热脱脂,坯体保形性好,且在12 h内,脱脂可以全部完成.采用溶剂-热二步脱脂工艺可以实现Ф24 mm钨基合金挤压棒材的快速无缺陷脱脂.     

大变形量近等温锻造开坯对TiAl合金组织与性能的影响

采用近等温锻造开坯工艺实验定量研究了增大变形量对Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr-0.3Ni合金变形组织均匀性和力学性能稳定性的作用。通过锻坯组织观察分析及硬度、强度分布测试,揭示了TiAl合金近等温锻造过程中变形量与宏观组织和微观组织均匀性的基本关系。结果表明:近等温锻造变形量为65%,70%,75%,80%,85%时,随着变形量的增大,TiAl合金锻坯内的宏观变形流线分布趋于均匀,均匀变形区域面积不断增大,变形量85%时均匀变形区面积增加至68.0%,微观变形组织由等轴的γ和α2,以及很少量的残余层片团组成,晶粒尺寸明显细化,且等轴组织在合金中占到了绝大部分;锻坯硬度分布测试表明随着近等温锻造变形量的增大,均匀变形区域的硬度变化基本趋于均匀一致,且硬度平均值也在不断增高;锻坯难变形区和均匀变形区经1250℃/15h/AC热处理后取样进行室温压缩测试,随着近等温锻造变形量的增加锻坯各部位室温压缩应力应变数据分散度降低,性能稳定性提高。     

大型薄壁壳类件等温精密锻造成形研究

为了克服某雷达用关键大型薄壁壳类件传统加工方法中存在的材料利用率低,生产效率低,零件强度低等缺陷,提出采用等温精密模锻工艺成形,设计了预、终两步成形工艺方案.有限元模拟结果表明:预锻能够合理分配坯料体积,使得终锻充填均匀;终锻成形栽荷大,采用分流思想使成形载荷下降了20.4%.     

5A06铝合金微槽道薄板件等温振动辅助成形研究

目的研究成形速度、坯料晶粒尺寸以及振动加载,对5A06铝合金微槽道薄板件等温振动辅助成形效果的影响规律。方法改变坯料热处理参数、冲头运动模式等进行等温振动辅助成形实验,通过分析成形件梯形筋的充填率,研究了其成形效果。结果通过减小成形速度、降低晶粒尺寸、增加振动辅助加载,可以显著提高梯形筋的充填率,改善成形效果。结论等温振动辅助成形可以用于结构复杂、成形困难的微槽道薄板件的批量生产。合缝折弯,上模头压至最低点时工件开口接近42 mm,折弯回弹后开口尺寸在50~60 mm之间。