钛合金弹翼接头等温锻造工艺研究

针对钛合金弹翼接头加工中的问题,借鉴以往钛合金等温锻造工艺,提出了钛合金TC4弹翼接头等温锻造的新工艺．探讨了钛合佥弹翼接头等温锻造的工艺参数、模具结构、锻坯形状尺寸及润滑剂的选择,并讨论了其模具材料及加热方式的选择。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

TC11钛合金β锻造工艺、组织和性能的关系

从变形程度、冷却速度和热处理规范等因素出发 ,研究了 TC1 1钛合金 β锻造的组织和性能 ,结果表明 β锻造采用大变形量、锻后水冷及转炉等温处理可以获得良好的综合性能     

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。     

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。     

铝合金等温锻造技术的发展

铝合金等温锻件具有组织均匀、机械质量高等特点,在航空航天等领域的应用越来越广泛。本文介绍了铝合金的塑性变形特点及应用前景,阐述了铝合金等温锻造研究现状及在材料、性能和加工制造方面的发展,分析了铝合金等温锻造特点及工艺关键。     

2A14铝合金等温模锻成型技术

采用2A14铝合金等温模锻成型轮毂,研究模具设计、材料规格、锻造温度和热处理等工艺参数对合金力学性能及组织的影响,并与普通锻造的力学性能及组织进行了对比。2A14铝合金等温锻造态下的组织比普通锻造的组织明显细化,力学性能得到了显著提高;此外,采用该工艺锻造出的轮毂,具有尺寸精度高、工艺稳定、成型快速、材料利用率高和生产效率高等优点,具有极高的工程价值和发展前景。     

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。     

基于EtherCAT和遗传-BP神经网络的等温锻造电液伺服系统优化研究

针对等温锻造电液伺服系统有限滑块行程内锻造载荷和滑块速度控制精度低、横梁调平状态不稳定等问题,提出了一种基于EtherCAT和遗传-BP神经网络的等温锻造工艺参数优化控制系统。利用LabVIEW设计了主站监控界面,配置了各模块间通信协议,用ActiveX设计了遗传-BP神经网络与LabVIEW间通信接口,通过UDP/IP在LabVIEW和EtherCAT从站间交互实时监控数据,利用仿真模拟了非线性模型的优化精度,并实时监控了柱坯等温锻造过程的横梁状态。研究结果表明:经遗传-BP神经网络算法优化,载荷和滑块速度的整体控制误差低于2.5%,EtherCAT从站反馈的横梁调平状态稳定,有效改善了等温锻造电液伺服系统存在的问题,提高了材料利用率和锻件成型质量。     

BT22双相钛合金等温锻造工艺的确定

采用热模拟试验机对BT22双相钛合金在热变形温度为750850℃、应变速率为0.0011s-1的条件下进行了压缩试验,研究了合金的热变形行为,建立了合金的热加工图,并确定了对其进行等温锻造的最佳工艺范围。结果表明:BT22双相钛合金的真应力-真应变曲线呈现明显的动态再结晶特征;热加工图中有两个主域较为稳定,这两个主域的中心分别位于(750℃,0.001s-1)和(850℃,0.001s-1)处,最大功率耗散率均超过50%;试验合金等温锻造的最佳工艺范围是温度为750850℃、应变速率为0.01~0.001s-1的区域。     

TC4钛合金等温锻造工艺数值模拟

采用DEFORM 3D有限元分析软件数值模拟TC4钛合金等温锻造过程.通过软件模拟,了解锻件成形的应力应变及金属流动等情况,为工艺的确定和设备的选取提供理论依据.     

TC4钛合金锻造/SLM增材组合制造结合区组织调控与力学行为研究

采用在锻造TC4钛合金上激光选区熔化增材制造TC4钛合金的组合制造工艺方法,制备了锻造/激光选区熔化增材组合制造TC4钛合金组织,在退火热处理状态下研究了锻造/激光选区熔化增材组合制造TC4钛合金结合区的组织特征和力学行为。结果表明:经过780℃×2h的退火热处理后,锻造/激光选区熔化增材组合制造TC4钛合金结合区可观察到一条清晰连续的界线,界线两侧显微组织分别呈典型锻造TC4钛合金、激光选区熔化增材制造TC4钛合金组织特征,无逐渐变化的特征。界面区域组织致密,与锻造或激光选区熔化增材制造TC4钛合金相比,未表现出更多微观缺陷。在拉伸位移方向平行于界面方向的条件下,锻造/激光选区熔化增材组合制造TC4钛合金结合区的屈服强度、抗拉强度低于激光选区熔化增材制造区域,高于锻造区域。在一定程度上展现了TC4钛合金锻造/激光选区熔化增材组合制造工艺方法的应用潜力。     

TC6钛合金盘等温锻造时晶粒尺寸的数值模拟

在变形温度为800～1040℃，应变速率为O．001～50s^-1和高度压缩量为50％的条件下，实验获得了TC6钛合金的流动应力，并在相同变形条件下定量研究了α相晶粒尺寸的变化。分析实验研究结果，建立了TC6钛合金在高温变形时的本构关系，并给出了表征TC6钛合金高温变形时α相晶粒尺寸演变的Yada模型。应用FEM模拟了TC6钛合金蜗轮盘在等温锻造过程中α相晶粒尺寸的变化。研究了变形工艺参数(压下量、变形温度、变形速度和摩擦因子)对零件内部α相晶粒尺寸的影响。     

铝合金汽车差速器外壳等温锻造成型研究

基于汽车差速器外壳常规铸造成型及铸钢材料等生产现状,为了解决新型轻量化铝合金汽车差速器外壳外形复杂、锻压成型较难等问题,以某型7075铝合金汽车差速器外壳为研究对象,运用有限仿真软件Deform对其等温锻造成型进行数值仿真,并运用试验的方法验证仿真分析的准确性。数值仿真计算及试验验证表明:差速器外壳等温锻造过程中,坯料在运动上模锻压的作用下,逐渐成型为固定下模形状的差速器壳体锻件;等效应力最大值主要出现在差速器外壳形状复杂及突变过渡部位;在不同位置其抗拉强度及屈服强度不同,但是变化幅度较小;随着等温锻造温度增加,差速器外壳锻件抗拉强度及屈服强度都呈现先增加后减小的趋势,最佳等温锻造为425℃。该研究为差速器外壳等温锻造模具优化设计及寿命改善,轻量化铝合金差速器外壳生产应用提供了重要的参考。     

激光成形修复对钛合金工字梁四点弯曲性能的影响研究

采用四点弯曲试验对钛合金激光成形修复短梁和常规锻造后机加工短梁的静强度和疲劳强度进行了研究,考察了激光成形修复技术对TA15钛合金工字梁静强度和疲劳强度的影响。通过对比分析认为,激光成形修复技术可在修复区域和基体材料之间形成致密、均匀的冶金结合区,使得修复短梁的静强度和疲劳强度与锻造短梁的性能相近,从而为关键零部件的修复提供了强有力的技术支持。     

大型钛合金构件等温局部加载过程晶粒尺寸演变规律

为研究大型钛合金构件等温局部加载过程中的微观组织演变规律,基于TA15钛合金内变量法微观组织模型,模拟分析了大型钛合金筋板构件等温局部加载过程的初生α相晶粒尺寸变化规律,并与变换局部加载顺序及整体加载两种方式进行了对比.结果表明:过渡区因受到加载区材料跨区转移的影响,两个加载步后的初生α相晶粒尺寸均有所减小,使得该区域...