钛合金等温锻造中润滑的应用研究

针对钛合金等温锻造过程中润滑的关键性,在借鉴以往钛合金等温锻造工艺的基础上,探讨了钛合金等温锻造工艺过程中的润滑荆的选择及玻璃润滑剂润滑工艺和去除方法。     

飞机翼身接头模具设计及等温锻造工艺模拟

利用Pro/E软件进行了飞机翼身接头锻件设计及模具三维造型,通过QForm2D/3D仿真平台对7085铝合金翼身接头缩比件进行等温锻造成形工艺模拟试验,获得了锻件的应力场、应变场、温度场、最大载荷和锻件成形过程金属流动规律,并优化了工艺方案,即在锻造温度为450℃和液压机下压速度为0.2mm/s时,保证飞机翼身接头缩比件充填完好,从而有效避免出现涡流、折叠以及穿流等缺陷问题。     

等温锻造钛合金技术研究新进展

钛合金强度高、密度低、耐热耐腐蚀、韧性好,是良好的现代工业和航空航天材料。采用等温锻造工艺的钛合金变形均匀,微观结构较好,加工余量小,机械性能高于常规锻造。文中介绍了近10年等温锻造钛合金材料研究及产品开发进步现状,总结了温度和应变速率在钛合金等温锻造中的影响效果。同时结合新材料和新工艺分析了今后钛合金等温锻造研究的发展方向。     

有限体积法研究钛合金叶轮等温精密成形

针对钛合金叶轮形状复杂、受力状况恶劣以及钛合金材料导热率低的特点,研究了叶轮等温锻造工艺中叶片顶部形状的设计、坯料直径的选择以及工艺参数的制订等技术难点.采用有限体积法模拟了Ti-6A1-4V钛合金叶轮的等温精密成形过程,分析了成形过程中金属的流动行为和对模具的充填能力,给出了成形各阶段工件的温度场和应变速率场分布情况.模拟结果表明,等温精密锻造钛合金叶轮,不仅可以获得很好的金属流线和满意的几何形状,而且由于成形的温度和应变速率条件有利于Ti-6A1-4V材料发生超塑性变形,还可以得到分布均匀的等轴细晶组织,提高锻件的力学性能.     

等温锻造对TC6钛合金组织和性能的影响

为确定（α＋β）两相区内等温锻造工艺参数对TC6钛合金组织和性能的影响,分别在不同温度和速度条件下对TC6钛合金进行了等温锻造。研究结果表明,在所选择的参数范围内,得到的组织均为双态组织;组织性能对锻造温度较为敏感;锻造速度和温度对TC6钛合金室温力学性能影响较小。     

钛合金复杂构件等温锻造实验研究

钛合金复杂构件通常采用机加工成形,导致成本高、材料利用率低,而且常规的锻造工艺很难满足外形复杂、使用性能要求高的钛合金复杂构件成形过程。提出钛合金复杂构件的新工艺,即先等温锻造成复杂构件形状,然后辅以机械加工的方法成形;通过实验研究,结合力学性能测试和超声波探伤,提出非对称变截面钛合金复杂构件等温锻造成形工艺。实验结果表明,采用该等温锻造成形工艺获得的钛合金复杂构件完全满足系统要求,并可替代机械加工产品;按新工艺加工成形的某钛合金复杂构件,不但降低成本,缩短机加工时间,而且材料利用率也提高到60%以上。     

TA15钛合金整体框等温精密模锻件的试制研究

介绍了某重点型号项目TA15钛合金整体框等温锻件的研制情况,对锻件设计、模具制造、锻坯和锻造工艺等研制过程进行了概述,重点对锻件的锻造工艺特点及存在的问题进行了分析、研究和总结,并对存在的问题给出了解决方法。该项目使用8 000t液压机,采用等温锻造技术,在国内首次试制生产出主体加工余量仅为4~5mm,外形尺寸达1 570mm×1 500mm×80mm的大尺寸模锻件,并突破了传统模锻造生产中锻坯的制作工艺方法,为今后大型锻件的生产开辟了新的思路。     

钛合金复杂件等温锻造研究

针对TC4钛合金非对称变截面复杂件在加工过程中锻造温度范围窄、充型能力差、容易产生皱褶等问题,研究了TC4钛合金等温锻造的工艺过程,并采用DEFORM 3D有限元软件进行了数值模拟。结果表明:采用等温锻造工艺,成功的锻造出了某钛合金复杂件,且该锻件轮廓清晰,表面光洁,尺寸精度高;该锻件金属流线分布合理,组织性能超过了常规锻件;该锻件材料用量相对普通锻件材料用量可减少60%。通过软件模拟,了解锻件成形的应力应变及行程载荷等情况。     

典型精锻模设计实例——第四讲 航空发动机风扇叶片等温锻模

航空发动机风扇叶片等温锻模,叶片的锻件见图1。 一、工艺分析 叶片的材料为TC4（Ti-6Al-4V）,投影面积为9000mm^2。采用常规的锻造方法,叶片各面都留有机械加工余量,需花大量的铣磨工时。为了节约昂贵的钛合金材料并减少难于机械加工的工时,采用等温精密模锻的方法。高精度的叶片不仅要求模具材料耐磨而且要求机加工精度非常高。对钛合金的等温模锻和常规模缎的工艺参数的比较列于表1。     

GJW50钢结硬质合金复合强韧化处理

论述了GJW50钢结硬质合金冷作模具采用渗硼加等温淬火复合热处理工艺,可在锻造的基础上综合渗硼硬化和等温淬火强韧化的优点,获得良好的机械性能,使模具的使用寿命显著提高。     

国内外镁合金等温锻造进展

镁合金常温下塑性差、散热快,在共晶温度以上锻造时会发生严重开裂,这就决定了镁合金不宜采用常规锻造方法。等温锻造成形过程中温度基本不变,可消除镁合金在常温下成形性能差的问题。介绍了国内外镁合金等温锻造的发展及其成形温度和变形程度等工艺。     

Precision forging technology for aluminum alloy

Aluminum alloy is a preferred metal material for lightweight part manufacturing in aerospace, automobile, and weapon industries due to its good physical properties, such as low density, high specific strength, and good corrosion resistance. However, during forging processes, underfilling, folding, broken streamline, crack, coarse grain, and other macro- or microdefects are easily generated because of the deformation characteristics of aluminum alloys, including narrow forgeable temperature region, fast heat dissipation to dies, strong adhesion, high strain rate sensitivity, and large flow resistance. Thus, it is seriously restricted for the forged part to obtain precision shape and enhanced property. In this paper, progresses in precision forging technologies of aluminum alloy parts were reviewed. Several advanced precision forging technologies have been developed, including closed die forging, isothermal die forging, local loading forging, metal flow forging with relief cavity, auxiliary force or vibration loading, casting-forging hybrid forming, and stamping-forging hybrid forming. High-precision aluminum alloy parts can be realized by controlling the forging processes and parameters or combining precision forging technologies with other forming technologies. The development of these technologies is beneficial to promote the application of aluminum alloys in manufacturing of lightweight parts.     

2A70铝合金转子等温闭塞式锻造工艺研究

2A70铝合金转子是导弹发动机上重要的受力构件,对组织性能的要求很高。采用等温闭塞式锻造的方法生产转子锻件。为了使成形后的锻件顺利出模,采用了组合式凹模的结构。等温成形时,进行了大量的试验研究加热温度对成形过程的影响,最终确定模具和坯料的加热温度均为435 ℃。经检测,采用所设计的工艺方案生产的转子锻件的尺寸精度及组织性能均符合设计要求,成功地解决了切削加工的转子力学性能差、不能满足使用要求的问题。     

一种新型Al-Zn-Mg-Cu合金杯形件摆辗成形数值模拟及实验研究

为了研究摆辗成形工艺对一种新型Al-Zn-Mg-Cu合金杯形件力学性能的影响,对初始高径比分别为0.4、0.8和1.2的坯料摆辗成形进行数值模拟和实验研究。通过有限元法模拟摆辗成形过程中坯料的金属流动、等效应变分布和温度分布,并在此基础上进行摆辗成形实验,分别测试杯形件底盘弦向和径向的强度。有限元研究发现,与摆头接触的变形区域网格畸变量大,并且变形过程热效应明显。研究结果表明,当坯料高径比为0.8时,杯形件的底盘弦向强度可达到507MPa,比母材提高了64.4%;摆辗成形可以提高该新型Al-Zn-Mg-Cu合金杯形件的底盘强度,同时初始坯料的高径比对杯形件底盘的强度分布影响较大。     

马氏体组织Ti-6Al-4V钛合金多向等温锻造组织演变及力学性能强化研究

将铸态Ti-6Al-4V钛合金经过β相区热处理水淬之后获得马氏体组织,经过两步多向等温锻造之后获得了平均晶粒尺寸为1.5 μm的均匀等轴细晶组织,其室温拉伸屈服强度为906 MPa,抗拉强度为954 MPa,伸长率为16.7%,相比铸态Ti-6Al-4V钛合金,其室温力学性能得到了极大提升。研究表明,获得马氏体组织对钛合金晶粒细化有着巨大促进作用。第一步等温锻造之后的钛合金坯料组织并不均匀,存在变形区和“变形死区”,在变形区域内,心部位置应变量最大,组织细化最为明显,从心部到两端应变量逐渐减小,片层组织变形量相应减小;经过90°换向后的第二步等温锻造之后,钛合金坯料组织内的片层组织基本全部细化,形成了均匀的等轴晶组织,从心部到两端,随着应变量的减小,晶粒取向变化相应减小。