BT20钛合金筒形件旋压组织和择优取向研究

为了研究强旋工艺中钛合金材料变形组织和织构演化规律,进行了BT20钛合金筒形件反旋工艺实验,采用光学和X射线衍射方法分别对表面微观组织和晶体取向演化过程进行了分析.研究表明:旋压件外表面组织因反复拉压和剪切作用变得复杂和不均匀;多道次大变形旋压变形可以改善组织不均匀性,在轴截面上形成较均匀的轴向纤维组织;旋压过程中因径向压缩变形导致基面{0002}趋于与筒表面相切排列.在内表面,基面择优程度随内层实际变形量增大而稳定增强.在外表面,基面择优程度在一定变形量内迅速增强,随后有所减弱.     

钛合金筒形件的旋压

通过不同的工艺实例验证钛合金筒形件旋压加工的可行性,将摸索的加工经验运用于其他钛合金零件的旋压加工中并取得成功.     

筒形件毛坯热冲压成形过程数值模拟

针对某厚壁深孔筒形件,借助三维有限元模拟软件Deform-3D,对其成形的压型、冲盂和拔伸等3个工步进行模拟,分析得到各工步变形特点。结果表明,压型即将结束时载荷急剧升高,坯料底部转角处和凸台未完全充满,未充满部位在冲盂工步即将结束时得以充满;冲盂时凸模端部以下一部分锥形金属由于受摩擦作用不参与变形,随凸模刚性下移;拔...     

铝合金筒形件强力旋压成形件的疵病分析

介绍了某产品铝合金筒形件的旋压成形加工过程,模具材料选择,旋压前毛坯处,确定了旋压工艺参数,分析了旋压成形过程中产生的质量问题。通过实践证明,该项工艺技术可行。     

BT20钛合金激光焊接接头的断裂韧性研究

对BT20钛合金及其激光焊接接头的断裂韧性进行了研究.同时分析了合金及激光焊接接头的硬度分布及显微组织.断裂实验表明,除了一个焊接接头紧凑拉伸(CT)试样是脆性启裂外,其它CT试样均在裂纹延性启裂并缓慢扩展后,发生脆性失稳断裂.母材的断裂韧性明显高于焊接接头,轧制方向对母材断裂韧性的影响不明显.焊接热影响区的断裂韧性介于母材和焊缝金属之间.本研究采用的焊后热处理没有改善焊接接头的断裂韧性,还有进一步恶化的趋势.添加活性剂对焊缝金属的断裂韧性没有明显作用,但对延性裂纹扩展长度有所改善.     

筒形件热收口可控内形技术研究

针对筒形件毛坯热收口工艺材料损耗大,100%修内弧的现状,首次提出用内喇叭外园柱收口坯代替原内圆柱外预制槽坯的新的收口坯料设计方案,用计算机有限元模拟了筒形件热收口的变形过程,进行了工艺优化和工艺验证试验.采用可控内形技术实现了筒形件毛坯热收口不修内弧或少修内弧的目的.     

基于数值模拟的筒形件成形正交试验法优化设计

分析了筒形件成形的工艺特点,采用有限元分析软件对其压型、冲孔、拔伸成形过程进行了数值模拟。以坯料加热温度、压型与冲孔冲头工作速度、拔伸滑块工作速度、冲孔毛坯外径等因素设计了正交试验,分别对各试验方案进行了模拟。以成形力、损伤加权之和作为优化目标,分析了因素对优化目标的影响,得出了优化的工艺参数值。     

带纵向内筋薄壁筒形件强旋成形

关于带有纵向内筋的薄壁筒形件强旋成形时金属流动规律和变形机理，可以通过实验获得，实验主要涉及所用的旋压方式，所需的旋压设备，旋压工装的设计，旋压管坯的制备，以及部分工艺参数对试件成形性的影响，分析了旋压件产生某些质量缺陷的原因，通过实验获得必要数据，为以后将要进行的人工神经元网络预测和有限元模拟奠定了坚实的基础。     

UOE焊管成形三维有限元模拟

建立了UOE焊管成形过程的三维有限元模型,模拟具有大变形和复杂接触的成形过程,分析板料各个成形段的回弹,获得了不同成形段板料的变形构形、等效塑性应变分布以及成形载荷的变化。研究结果可为UOE工艺设计以及评估成形机组制管能力提供指导。     

钛合金TCl隔板热成形工艺研究

对钍合金TC1隔板热成形工艺进行了研究,结果表明钛合金TCl隔板适宜于一次热拉廷校形.     

Research on the Characteristics of Hot Deformation in BT20 Titanium alloy and Its Optimum Spinning Temperature Range

Hot compression tests were conducted on a Gleeble-1500 simulator to investigate the hot deformation behavior of BT20 Ti alloy (Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V) in the temperature range from 550 to 1000℃ at constant strain rate in the range of 0.01～1 s-1, and then the optimum spinning temperature range was determined. Moreover, tube spinning experiments were executed to verify the reasonability of the optimum temperature range. The results show that the flow stress declines gradually with increasing deformation temperature and decreasing strain rate. In α β phase region the dynamic recrystallization is the main softening mechanism and in β phase region the hot deformation softening is controlled by dynamic recovery. In α βphase region with reducing strain rate dynamic recrystallization is fully developed. The optimum temperature of hot spinning is 850～900℃ and that of warm spinning is 600～650℃.Meanwhile, at the temperature above 600℃ tubular workpieces of BT20 Ti alloy have been spun without surface cracks and microstructure inhomogeneity, which proves that the optimum spinning temperature range obtained through hot compression experiments is reasonable.     

BT20钛合金表面渗氧研究

氧与钛之间的亲合力比较高,利用这一点可以通过热处理的办法对钛及钛合金部件表面的硬度和耐磨性进行提高.将激光处理的和未经激光处理的BT20钛合金放置在一种特殊固体介质中于大气气氛下进行渗氧处理,来研究炉的加热条件和前处理过程对显微组织和硬度的影响.激光处理过的和未经激光处理的BT20钛合金在相同温度和处理时间的条件下进行渗氧以获得强化层.处理后外层为金红石型的TiO2,里层为由α-Ti组成的氧固溶强化层.激光处理的试样在渗氧后表面硬度最高可达到Hv628,厚度可以达到35μm,而未经激光处理的钛合金的表面硬度最高可以达到Hv580,膜厚度达到25μm .     

Al-Zn合金热成形本构模型

目的 表征Al-Zn合金在预时效强化温热成形工艺下的流动行为。方法 利用MMS200热模拟机对Al-Zn合金进行热拉伸试验,变形参数分别为变形温度180～220℃、应变速率0.01～1 s^-1。通过对试验值进行修正,可得到不同变形条件下的真应力-应变曲线,并建立应变补偿的含Z参数本构模型和PSO-BP人工神经网络本构模型。结果 Al-Zn合金热变形过程中呈现正的应变速率敏感性和热软化效应;应变补偿的含Z参数本构模型的R值和E_AARE值分别为0.961和8.761%;而PSO-BP人工神经网络本构模型的R值和E_AARE值分别为0.993 5和2.51%。结论 PSO-BP人工神经网络本构模型的预测值和试验值高度吻合,拥有更准确、更快速的数据采集和分析能力,对铝合金及其他合金材料的热变形行为预测有着重要意义。     

BT20合金高温变形行为的研究

为实现BT20合金锻造的数值模拟和合理制定其热成形工艺参数,利用Thermecmastor-Z型热模拟试验机对该材料在热成形条件下的变形抗力进行了研究,考察了变形温度、应变速率及变形程度与变形抗力之间的关系,并利用冶金学方法对其进行了分析.结果表明,应变速率和变形温度的变化强烈影响着合金流变应力的大小,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大.通过真实σ-ε曲线,回归出可综合反映锻造热力参数对材料成形性能影响的本构方程.     

热锻-冷锻复合塑性成形技术

热锻-冷锻复合塑性成形技术将热锻和冷锻技术结合起来使用,可成形高精度的复杂形状零计,且降低了成本,取得了良好的效果.介绍了热锻冷报技术的概况及其在工业生产中的若干应用实例.     

Tribology in Warm and Hot Aluminum Sheet Forming: Transferability of Strip Drawing Tests to Forming Trials

For conventional sheet metal forming at room temperature, numerous tribometers have been developed in the 20th century. At the present state of the art, there are some challenges for tribometry in warm and hot forming processes of high-strength aluminum (e.g., EN AW-7075). Especially for nonisothermal processes with heated sheets and cooled dies, the tribological design is a major challenge, which needs to be addressed by investigations with adapted tribometers. Herein, the transferability of friction and wear behavior of three different lubricants and temperatures is investigated. Therefore, tribometer test results are compared with real forming trials in combination with thermomechanical finite element simulations. Both the behavior of different lubricant types and the characteristics of tool lubrication in sheet metal forming are discussed.