不均匀温度场楔横轧棒材的组织与性能

用FEM方法对不均匀温度场三辊楔横轧棒材的轧制过程进行了数值分析,分析了轧后轧件径向截面上温度及等效应变的分布规律,并通过实验研究分析测定了截面上不同位置处的显微组织及力学性能。结果表明:不均匀温度场三辊楔横轧棒材轧后温度场与等效应变在轧件径向截面上成环形分布,且心部温度高变形量小,由心部向外温度逐渐降低变形程度逐渐增大。轧后轧件径向截面上不同位置处组织及性能存在一定的差别。轧件心部为珠光体与先共析铁素体组织,外层边缘为球化渗碳体与铁素体组织。     

42CrMo/Q235钢楔横轧层合轴应变分析研究

为了实现轴类零件的轻量化,提出了一种不同材料层合轴楔横轧成形的新方法。42CrMo和Q235两种钢分别被用作层合轴的外层和内层,并对层合轴进行了楔横轧成形。利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对楔横轧不同材料层合轴成形过程进行了模拟分析,得出了42CrMo/Q235钢层合轴轧制过程中楔入段与展宽段的应变分布。结果表明:径向应变是影响层合轴轧制的主要因素;在楔入段时,界面对楔横轧层合轴的成形影响较小;展宽段的横向应变、径向应变、轴向应变的变化都很大,展宽段是层合轴界面结合的主要阶段。     

楔横轧工艺参数对空心轴轧制成形的影响

为更好地设计空心轴楔横轧成形工艺的工艺参数,研究了空心轴件在楔横轧成形工艺中各工艺参数对空心轴件成形轧制力、工件应力场和应变场的影响.建立空心轴楔横轧成形工艺的有限元法模拟模型,对不同工艺参数下的成形工艺进行模拟.依据有限元模拟结果分析了不同工艺参数对成形结果的影响,为空心轴件楔横轧成形工艺参数的设计提供理论依据.     

叶片辊轧过程动力学仿真研究

研究了不同辊轧参数对叶片辊轧过程中应力、应变、金属流动规律的影响情况.建立了叶片轧制过程的力学模型,分析了叶片在塑性变形区内摩擦系数、轧制速度、压下量对轧制应力、应变的影响;利用Pro/E对叶片模具复杂曲面进行建模,再利用ANSYS/LS-DYNA建立了叶片辊轧系统的动力学模型,将上、下模座作为刚体、叶片作为多段线性弹塑性材料模型处理,分析了叶片在辊轧过程中摩擦系数等辊轧参数对轧制力的影响.研究结果表明:由于表面层摩擦力的限制,叶片表面金属流动速度比中间层低,而产生不均匀变形;叶片曲率变化对叶片轧制应力应变有着直接影响,最大应力、应变主要集中在叶背弧面斜率较大位置处,并且轧件的轧制应力、应变随着摩擦系数的增大而增大,轧制力随着轧制速度和压下量的增加而增加.     

2219铝合金环轧过程流变行为及组织演变多尺度数值仿真（英文）

开展2219铝合金环轧过程流变行为和显微组织演变的多尺度数值仿真。提出一种与传统热轧成形不同的新环轧技术，包括两阶段的热轧-温轧变形。结果表明，环件截面的温度、应变和应变速率呈现不均匀分布。边部节点大应变使得其内部晶粒被拉长，随着轧制过程的进行，小角度晶界逐渐转变为大角度晶界，使得再结晶百分数提高。固溶处理将轧制变形中拉长的带状组织转变为等轴晶组织，使材料发生完全静态再结晶。不均匀的温度和应变分布使得截面显微组织分布不均匀。通过环轧工艺试验，分析轧制过程中轧制力和环件几何尺寸变化规律。采用提出的新工艺，环件各方向力学性能和各向同性显著提升，尤其是伸长率提升显著。     

带有锥台及沟槽钢芯温楔横轧成形分析

采用楔横轧工艺,用温轧轧制钢芯,并对其成形过程进行研究。根据零件的成形特点,采用UG软件设计楔横轧不同工艺参数需要的模具,采用Deform软件模拟成形过程,从中选出最佳的工艺参数,并分析该工艺参数下钢芯大弧体不同成形阶段径向截面等效应力、等效应变及轴向截面等效应力、等效应变,最后通过实验轧制出产品。结果表明:成形角、展宽角等工艺参数对轧件外形及心部质量有很大影响;采用合理的楔横轧工艺参数可以轧制出心部无缺陷的合格产品;轧件的等效应力及等效应变均存在一定的规律,且最大值均在合理的范围内。     

内台阶型环件径轴向辗轧技术

通过理论分析、数值模拟与试验相结合的方法,对内台阶型环件径轴向辗轧技术进行研究,分析确定了初始辗轧方案。针对某一齿圈设计了用于辗轧内台阶型环件的芯辊,设计了梯形截面与矩形截面两种不同形状的毛坯,并对两种不同毛坯的辗轧过程进行仿真模拟与试制试验。结果表明:二者的圆度及壁厚均匀性都较好;在辗轧初期,梯形截面毛坯的轧制力较小,且随着轧制的进行,整体呈现出减小的趋势,且二者趋于一致;采用梯形截面毛坯成形的环件的温度、应变分布较为均匀。综合考虑辗轧过程中轧制力和成形环件几何尺寸、温度及应变分布的均匀性,梯形截面毛坯优于矩形截面毛坯,但前者制坯难度较大,且矩形截面毛坯亦能轧出合格齿圈,故矩形截面毛坯更适合于内台阶型环件径轴向辗轧过程。     

楔横轧轧制螺纹轴应力状态研究

提供了楔横轧轧制螺旋轴类件模型,并通过DEFORM-3D有限元软件模拟了楔横轧轧制梯形齿形截面螺旋轴类件的成形过程,对轧件成形过程中两个重要变形阶段(成形段和精整段)的应力分布及变化规律进行详细分析.得到了轧制过程工件内部不会出现心部疏松等缺陷的结论,该应力变化规律为楔横轧轧制螺旋件的深入研究提供了理论依据.     

空心件带芯棒轧制与空心轧制成形过程的比较分析

对三辊楔横轧空心件带芯棒与空心轧制的复杂变形特性开展了实验研究,通过有限元仿真,比较分析了带芯棒与空心轧制时轧件的内部应力、应变场以及晶粒尺寸,分析表明,带芯棒轧制时不仅可以得到了等内径空心件,而且晶粒细化更能满足轴类零件的力学性能需要。     

楔横轧轧制空心轴类件损伤程度的研究

基于楔横轧轧制空心轴类件工艺,采用正交实验法对轧制过程中的工艺参数进行了有限元分析;引入Coekcroft& Latharn损伤模型对空心轴类件在轧制过程中的损伤程度极其变化规律进行了研究,找出了影响空心轴类件轧制质量的主要工艺参数及规律,为实际生产提供了理论依据.     

HOT DEFORMATION CHARACTERISTICS AND MICROSTRUCTURE DEVELOPMENT OF Ti-6AI-4V BAR UNDER FORGING CONDITIONS

1.Introduction Ti-6Al-4VisadualphasealloyconsistingofaandPphases.Itexhibitsgoodformability,highstrengthtoweightratioaswellashighstrengthatelevatedtemperature.ForgingofTi-6AL4ValloyisgenerallyconductedinthetemperaturerangewhereCh fiorPmicrostructureexists.ExtensiveresearchonmicrostructuresofTi--alloyafterthermalmechanicaltreatmentshasbeenreported[1--3].Thesequenceofdeformationandthermaltreatmentduringtheforgingprocessdeterminethemicrostructureoftheforgedparts[415]andthiscanresultinsigni…     

Numerical simulation and experimental study on the tube sinking of a thin-walled copper tube with axially inner micro grooves by radial forging

The current work presents a simulation and experimental study on the formation characteristics of sinking thin-walled copper tube with axially inner micro grooves (TCTAIG) through radial forging. A finite element (FE) model is established. The deformation of grooves, distribution of equivalent stress and strain, and the effects of process parameters are analyzed using a FE software. Experiments with the same parameter settings are compared with the simulations. The axial elongation and radial shrinkage of TCTAIG can be obtained. The grooves are twisted as helical lines in the sinking zone. The metal flows axially and tangentially. The maximal equivalent stress and strain occur at the bottom of the grooves. The equivalent strain increases as the step increases, and finally stays at a certain value: bottom of grooves, 0.9; outer surface, 0.8; and top of teeth, 0.3. The equivalent strain becomes more uniform, the force of dies reduces, and the elongation ratio decreases with increasing feed speed. The equivalent stress, force of dies, and axial pushing force increases rapidly with increasing shrinkage rate. Apparent collapse occurs and the surface quality of the forged part becomes worse at a low feed speed or a shrinkage rate of 50%.     

铸造-冷挤压成形铜包铝线工艺及微观组织

采用铸造-冷挤压工艺制备铜包铝复合线材。通过对制品的微观组织进行分析表明,在锥形变形区,界面处铝晶粒均开始得到细化,而中心晶粒直径较大,基本保持原态,组织极不均匀,区域分界非常明显;铜铝边界上铜的晶粒也明显得到细化,铜的中心晶粒直径较大,但两区域形态均为等轴形晶粒,变形体外表面铜的微观组织最为细小,但晶粒形状不很规则。制品全挤出后,铜铝晶粒基本得到完全细化,而且非常细小均匀,铝芯平均直径小于5μm,铜皮平均晶粒直径在10μm左右。界面相晶粒尺寸非常细小均匀,与铜铝两相结合良好。     

42CrMo高强螺栓热处理开裂原因分析

采用金相显微镜检测了 42CrMo螺栓断口的显微组织,比较了不同断裂区形貌的差别,并分析了钢中带状组织与裂纹产生间的关系。结果表明： 42CrMo螺栓心部存在的孔洞和裂纹等缺陷影响螺栓的强度,但螺栓淬火开裂的原因是淬火应力集中;螺栓横断面近中心区、放射区和瞬断区的韧性存在差别,瞬断区为韧性断裂,而近中心区为解离和沿晶脆性断裂;螺栓近中心区存在带状组织,碳化物含量高的带状组织降低钢材韧性,易萌生拉拔裂纹,成为淬火开裂源。     

圆锥形零件冲压成形悬空侧壁圆锥台变形区的应力应变计算

本文用主应力法解出了圆锥形零件冲压成形悬空侧壁圆锥台变形区的应力公式,讨论了悬空侧壁圆锥台变形区大端的内皱曲是由悬空侧壁圆锥台变形区中的最大切向压应力引起;而悬空侧壁圆锥台变形区小端的破裂是由悬空侧壁圆锥台变形区中的最大径向拉应力造成。根据体积不变条件,导出了圆锥形零件冲压成形悬空侧壁圆锥台变形区的应变公式,它是拉深应变和胀形应变的复合应变。接着讨论了最大切向压应力和最大径向拉应力在冲压成形过程中的变化规律,最后给出了应力分界圆直径公式和应变分界圆直径公式,得出了满意的结论。     

起始铸造速度对AA7050合金半连续铸锭应力分布的影响

通过温度场、流场和应力场的三场耦合,对某铝业公司AA7050铝合金铸锭在半连铸过程中3种不同起始铸造速度下的应力、应变分布进行了数值模拟研究。结果显示,铸锭心部呈现很大的三轴拉应力,表面则呈现明显的压应力。根据在糊状区环向和径向的应力、应变分量较大,而轴向应力、应变分量较小,可以预计热裂纹倾向平行于轴向分布,不太可能发生垂直于轴向的热裂纹。铸造时在起始铸造阶段有必要采用小的铸造速度,以降低糊状区的热应力、应变,减小开裂倾向。     

弯曲件的弯曲变形分析及中性层位移

通过对弯曲件弯曲变形的观察分析 ,并根据其变形的特点 ,将被弯曲板料分为变形区、过渡区和非变形区三个区域。在对三个区域的切向应变作了较为详细的分析讨论后 ,提出了应变中性层虽向内移动 ,但其内移量在各径向剖面内是不相等的这一说法。     

基于XCT扫描的砂岩矿物颗粒微尺度变形行为

为了定量表征岩石中三维微结构在单轴压缩下的物理和力学行为,采用高精度原位计算机断层扫描技术研究砂岩矿物颗粒运动、旋转变形和主应变特性,揭示断裂带与非断裂带之间的晶粒行为.结果表明:卸载后,矿物颗粒的剪切应变在径向呈现周期性变化;断裂带和非断裂带区域内部颗粒应变分别约为试样宏观应变的30和5倍;断裂带区域附近的剪切应变大...