7050铝合金等温模锻坯料设计

设计合适的锻压坯料是保证锻压后锻件具有良好综合性能的基础,通过改进锻压坯料的尺寸来改善锻件各部位的变形程度以获得具有良好组织及性能的锻件。运用有限元模拟软件Deform-3D模拟联接轴等温模锻过程,对不同尺寸的坯料模拟等温锻造过程,随着坯料在Z向厚度尺寸的增加,模锻后锻件的等效应变随之逐渐增加。选择成形效果较佳且模锻后锻件变形程度逐渐增加的锻压坯料进行实验。对热处理后的等温模锻件进行室温拉伸、硬度、电导率、疲劳以及金相实验检测。结果显示:对于横截面沿长轴突变的联接轴锻件,锻件各部位间性能差异较大;等温模锻后,变形程度大的锻件能够获得更好的微观组织和力学性能。     

多向模锻技术的发展及应用

多向模锻是从两个或更多个方向对包含在可分合模腔内的坯料施加工艺力,使坯料成形的模锻方法。它可一次成形出中空且侧壁带有凸台或多方向枝芽的复杂锻件,锻件形状尺寸更接近零件,材料利用率高,机械加工量少;锻件流线完整,抗应力腐蚀好,疲劳强度高。使锻件更好地满足了机器,电力装备、石油化工装备、航空航天装备、船舶车辆等制造行业和国防建设发展的需求,已成为锻造技术家族中一个有良好发展前景和广泛应用的分支。从上世纪50年代初,美国Cameron公司应用多向模锻技术开始,多向模锻设备和工艺在国内外得到不断地发展。为满足不断增长技术需求,应开发多向穿孔功能和穿孔方向可调多向模锻设备等五方面对当前多向模锻设备和工艺进行改进。     

钛合金大型航空结构件等温锻造工艺设计

以飞机发动机机舱位置使用的钛合金加强框为研究对象,在分析加强框结构的基础上,确定锻造温度、模具材料及锻造设备,并通过DEFORM-3D软件,对加强框的等温闭式模锻成形过程进行模拟,通过模拟与分析,对坯料与工艺参数进行优化。最终得出结论:使用不等厚坯料,在锻造温度940℃,压下量为0.05 mm/s的条件下,锻件无缺陷、变形均匀、质量最佳。     

2618铝合金纵向摇臂等温模锻工艺的研究

根据纵向摇臂技术条件要求,确定了等温模锻工艺为最佳成形工艺方案。介绍了在５×１０４ｋＮ液压机上实现等温模锻时的模具结构、变形温度（４５０℃）、应变速率（９．６×１０－４ｓ－１～１．２×１０－２ｓ－１）及较佳的坯料形状、尺寸及润滑剂。用等温模锻工艺研制的锻件冶金质量符合其技术条件要求     

突缘叉热模锻工艺及模具结构优化数值模拟

近些年汽车工业的飞速发展．带动了锻造行业的快速发展,全球每年生产的锻件中有将近70％是汽车模锻件。热模锻一般是指将金属坯料加热到再结晶温度以上．利用模具向金属坯料施加压力产生塑性变形,从而获得合格锻件的精密锻造方法。图1是某型号汽车突缘叉零件的毛坯件,锻件上设计有许多装配、运动轨迹所需结构,内档部分不加工且允许变形量较小,锻件的落差大．特别是异型分模．对分模线和切边后的残余毛刺要求高．锻件的材料为40Cr。     

轴盘类锻件的差温无模锻造有限元模拟分析

介绍了差温无模锻造技术在成形轴盘类锻件中的应用,分析了始锻温度、摩擦因数、加热区高度、热应变4个不同参数对坯料最终变形结果的影响。分析结果表明,提高始锻温度和摩擦因数有利于使坯料获得局部较大变形,而加热区高度和热应变对坯料最终变形结果无明显影响。     

不锈钢锻造用玻璃防护润滑剂

玻璃防护润滑剂是降低锻压过程中锻件与模具的摩擦、防止锻件表面氧化和合金元素贫化、同时隔离锻件与模具之间热传导的独特工艺材料.本文采用复合玻璃的设计思想,研制出了在850～1180℃温度范围内不锈钢锻造用玻璃防护润滑剂.采用试烧法研究了复合玻璃润滑剂随温度的变化规律;根据不锈钢材料锻造加热条件,测试了玻璃润滑剂在金属坯料表面的防护性能,并对复合玻璃润滑在不锈钢锻造变形时的润滑机理进行了分析.     

第五章 热体积模锻

1.坯料准备和模锻温度规范热体积模锻是在大批量生产条件下,由钛及其合金制取复杂形状零件最普遍的方法之一。在钛及其合金的热模锻时,经常出现压折、皱折、斑疤等类型的废品。这种废品是在单位变形抗力较小、金属内层塑性较大情况下,坯料尖锐角快速冷却的后果。所以,对于钛合金的模锻,推荐采用圆角坯     

等温锻工艺对Ti-1023合金锻件晶粒度及热处理组织与性能的影响

本文介绍了Ｔｉ－１０２３（Ｔｉ－１０Ｖ－２Ｆｅ－３Ａｌ）合金闭式等温锻利用回归正交试验方法安排试验，考察了不同的变形温度、变形程度、保压时间对锻件锻后晶粒度和热处理组织的影响，发现Ｔｉ－１０２３合金等温闭式模锻条件下，随着变形温度增高和变形程度的增大，以及一定的保压时间，由于动态再结晶的作用，锻坯在变形过程中发生晶界迁移和晶粒重构的过程，使初始的晶界随着这一过程逐渐消失，为随后的热处理（固溶＋时效）创造了极佳的条件。从而可得到β基体上均匀分布的细小球化的α相组织，保证了锻件具有良好的综合性能。     

铝合金锻造

铝合金可以锻造,并且变形抗力较小．在加热时也不产生氧化皮．并且收缩率要比钢小,铝合金可以非常容易地锻成形状复杂、尺寸精密的各种锻件。锻铝的模具温度应当与坯料温度基本相同,铝合金的锻造过程与钢基本相同,但有些方面是很不相同的。用于模锻的铝合金棒料大多数是用铝坯或铸锭经挤压制成的,少数也是由连铸方法生产的。断面以圆形或矩形居多,这种形状比较适合锻造。     

航空铝合金构件预制坯工艺优化研究

在刚—粘塑性有限元及模锻技术理论的基础上,采用Deform-3D软件对航空铝合金锻件成形过程进行数值模拟.分析了不同形状预制坯对充填行为、载荷、温度以及流线的影响.结果表明:7075铝合金在凸模速度为2mm/s,坯料初始温度为430℃,摩擦因子为0.3的条件下,采用某预制坯能够成形出高质量锻件.     

汽轮机大叶片模锻成形工艺

分析了汽轮机大叶片应用现状、叶片特点、模锻成形关键点及其制造工艺方案，介绍了制坯工艺、成形模具设计以及大叶片模锻工艺要点。以B1080大叶片模锻成形为例，进一步阐述了只有采用合理的坯料图与制坯工艺、合理的模具结构、合理的模锻工艺才能锻造出高质量的汽轮机大叶片锻件。同时也说明采用多工序组合方法制定工艺，依据金属塑性流动规律设计模具，在确保锻件成形精度和内在质量的前提下探索大叶片锻件模锻成形技术。     

基于数值模拟的汽轮机叶片锻模设计

在分析汽轮机叶片模锻模具设计技术的基础上,构建了基于DEFORM数值模拟的叶片模锻模具设计的框架.应用已开发的汽轮机叶片模具自动化系统快速生成了数值模拟所需的模具及锻坯的数字模型.应用DEFORM软件分析比较了不同坯料截面、不同锻造转角、不同余量加放条件下,锻造应力分布、锻造载荷、错模力及变形功的变化,得到了一些具有实用价值的结果.该结果对汽轮机叶片锻模设计具有指导意义,该方法对复杂锻件模具的数值模拟及设计具有一定参考价值.     

7A04合金半固态触变模锻的组织演化

研究了SIMA法制备的7A04合金在半固态触变模锻工艺中的组织演化规律.结果表明:在半固态重熔加热过程中,随着加热温度的升高和保温时间的延长,晶粒逐渐球化和长大,且加热温度对重熔加热组织的影响比保温时间大;当将具有此特征的坯料进行半固态触变模锻后,其获得的触变模锻件的显微组织与半固态重熔组织密切相关.当模锻温度达到600℃以上时,模锻件的显微组织变化不大,仍是均匀的近球形的显微组织,而且模锻件各区域的合金成分基本一致.揭示了采用半固态触变模锻工艺可获得形状复杂的高质量制件.     

半固态触变模锻7A04合金的力学性能

采用2000 kN压力机,对半固态7A04合金进行了触变模锻实验.结果表明:半固态触变模锻成形可以获得组织致密、轮廓清晰、充型完整的成形件;半固态触变模锻件的微观组织和力学性能与坯料的制备方法有关,采用SIMA法所获得的成形件的微观组织为晶粒细小、均匀的再结晶组织,因此其组织致密,在拉伸过程中部分晶粒发生塑性变形,断口中多处出现撕裂棱,其力学性能明显好于挤压态坯料;在加热温度为600℃、保温时间为10 min时SIMA坯料模锻件的伸长率和抗拉强度最高,接近于热挤压态棒料的力学性能,优于同等条件下挤压态合金的半固态模锻成形件,其抗拉强度和伸长率分别提高11.8％和78.5％.     

TC18钛合金模锻件锻造成形工艺仿真

采用Deform-3D有限元软件对TC18钛合金模锻件锻造成形过程进行了数值模拟仿真,研究比较了锤锻和液压机模锻两种成形方式的不同.研究结果表明:TC18钛合金模锻件锤锻变形时过热倾向更加明显,锤锻锻件的最高温度比液压机模锻高70℃左右,必须严格控制锻造过程中的温升;锤锻的有效应力分布很不均匀,锤锻锻件的平均有效应力比液压机模锻大30MPa左右,并且存在严重的应力集中区域,而液压机模锻的有效应力变化较为平缓;相比液压机模锻,锤锻锻件的最大和最小有效应变的差值减小了26％,锤锻锻件的变形均匀性得到了改善.     

工艺参数对触变模锻复合材料影响的仿真研究

采用商业有限元软件Deform-3D对触变模锻Al-7%Si合金/Al-17%Si合金复合材料进行仿真模拟,研究了坯料初始温度、模具温度对复合成形的影响规律。模拟结果表明:下坯料初始温度较低,复合界面线严重偏靠锻件中部上表面,底部充型不完全;下坯料初始温度较高,界面处坯料温度和应力不均匀程度严重。随着模具温度下降,坯料温度降低快、应力增加快,半固态成形时间不充分,复合界面处坯料温度、应力不均匀性加重,复合制件下部出现未充满现象。上坯料初始温度为580℃、下坯料初始温度为570℃、模具温度为400℃时,触变模锻复合充分,充型饱满,界面处温度、应力分布较为均匀,界面线直线居中,复合制件中部薄。并通过实验验证了模拟的可靠性。     

液态模锻工艺提高铝合金锻件质量的研究

叙述了液态模锻工艺的特点。分析了Ａｌ－Ｓｉ合金液态模锻过程中，压力对锻件的结晶组织和机械性能的影响，工艺参数的控制与锻件质量的关系。试验表明，采用淮态模锻可以获得优质的铝合金锻件。     

模锻工艺参数优化设计的试验研究

以一具有“Ｈ”型截面轴对称锻件为例，采用正交试验方法对其飞边桥部尺寸、连皮位置、连皮厚度以及连皮冲孔直径等模锻工艺参数进行了试验研究，并以最大变形功和坯料体积的乘积作为优化目标，通过方差分析得到了一组优化数据。     

铝合金等温精密锻造技术

等温精密锻造技术 等温精密锻造技术是在等温模锻基础上发展起来的一种先进的模锻工艺。其实质是将加热到锻造温度的毛坯置入加热到相同温度并保持不变的组合式精密锻模中,施加适当压力,保压一定时间．使毛坯以低应变速率完成锻造过程,从而得到符合各项技术要求的精密锻件。