2024铝合金航空座椅支承零件等温模锻成形研究

采用Deform-3D有限元软件及等温模锻试验对2024铝合金航空座椅支承零件的成形过程进行了模拟与试验研究,并且分别对等温模锻件和热轧板机加工零件的组织和性能进行了对比研究。结果表明,在420℃、锻压速度为1.5 mm·s-1、保压时间为1.5~2 min的锻造工艺参数条件下,2024铝合金航空座椅支承零件锻造成形的最大锻压力为12700 k N,锻件成形金属流动顺利。在本文的工艺条件下试制锻造了多件2024铝合金航空座椅支承件,测试分析结果表明,通过等温模锻制造的航空座椅支承零件较热轧板机加工零件强度提高11.4%,最高的强度为508 MPa,且不同方向力学性能的差异小于3%。     

金属的等温成形

等温模锻(即在加热到和锻件成形温度相同的模具中进行热成形)最早应用在铝合金的热模锻与热挤压中。七十年代初才用来成形钛基合金锻件。等温成形由于能减少金属消耗和机械加工量,将在航空用钛合金精密模锻件的加工中占重要的位置。     

等温锻造技术及应用

等温模锻技术是在传统模锻工艺基础上发展起来的一项新工艺．与普通模锻技术不同．它是将模具和坯料均加热到锻造温度．并使坯料在变形过程中保持温度不变。该技术可以显著改善坯料的塑性和流动能力．主要应用于航天、航空工业中的钛合金、高温合金、铝合金和镁合金锻件．以及新材料难变形合金锻件的精密成形。     

基于晶体缺陷机理的6061铝合金镦粗成形工艺分析

基于晶体缺陷机理,并利用计算机有限元仿真软件进行6061铝合金冷、热镦粗成形模拟对比试验。在工具运动速度及材料平均变形速度均保持不变的条件下,将6061铝合金分别置于室温20℃与加热温度350℃状态下进行自由镦粗成形,热变形时锻件高径尺寸满足要求而冷变形时尺寸达不到规格。试验结果分析表明了晶体缺陷机理对铝合金塑性变形的多方面影响,并肯定了热镦粗工艺比冷镦粗工艺更适用于铝合金模锻前制坯的方法,因为热成形有利于减少金属内部的晶体缺陷运动阻碍。     

铝合金超塑性等温模锻的研究

一、前言超塑性等温模锻是指把具有超塑组织的坯料放到加热至变形温度的模具里,在超塑条件下进行的模锻工艺。如果不考虑变形热效应,变形在等温条件下进行。这种工艺有如下优点: 1.显著提高变形金属的塑性,降低模锻力; 2.可一次成形大锻件,制品尺寸精确,机加工量少或不用机加工; 3.减少模具消耗,降低设备吨位,大大节约生产成本;     

高硅铝合金精密模锻技术的研究

采用圆柱试样在Gleeble-1500热模拟机上进行高温压缩变形实验,研究了SC100-T6铝合金在高温塑性变形过程中应力的变化规律。结果表明,应变速率和变形温度的变化,强烈地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。分析了活塞尾锻件结构尺寸和模锻成形的关键技术,并应用有限元软件模拟了热模锻成形过程,制定了模锻成形工艺。设计了合理的模具结构,通过工艺试验,得到了合格的精密锻件。     

高筋铝合金航空接头锻件成形工艺研究

采用Deform-3D有限元软件对高筋铝合金航空接头锻件锻压成形工艺进行了仿真分析,获得了成形良好、应变分布均匀的最佳预锻件形状.在实验室压机上开展了缩比锻件的成形工艺实验,研究结果表明:优化的预锻件在模腔中的流动性提高、锻件充填完好、变形均匀、应力应变集中降低,所得锻件流线顺畅、晶粒细小、纤维组织明显、力学性能优良,避免了锻造缺陷;仿真与实验结果吻合,为航空接头锻件设计及成形工艺提供了依据.     

等温铝合金圆环压缩试验时摩擦系数的测定

本文利用圆环镦粗法首次测定了铝合金LD_■在等温状态下几种润滑剂的摩擦系数,并分析了随温度的变化,摩擦系数测定值不同的原因,为介决铝合金等温模锻技术[1]的关键问题之一──润滑剂的选择,提供了润滑剂的润滑性能和试验装置。随着宇航、船舶工业的发展,对锻件的质量和精度要求愈来愈高,促使着新的,高精度的锻压工艺日趋发展。自六十年代发展起来的等温锻造工艺至今在世界各国普遍应用起来了,它不仅较好地解决了耐高温、耐腐蚀、比强度高及具有良好低温性能的第二代超合金(如钛合金、镍基合金)材料的塑性变形,而且也用来完成难以成形工件的精密成形。今天,在形状复杂,局部很薄的铝合金叶片的精密成形已成功地应用了等温模锻技术。然而,合理地选用润滑剂是等温模锻技术的关键问题之一。因此,对于鉴别和掌握润滑剂性能已是迫切需要的了。本次试验着重研究了铝合金等温模锻时润滑剂性能。     

全球最大300 MN单缸等温液压模锻机在西安投产

正位于西安阎良,临近西安飞机公司的三角防务股份有限公司与清华大学天津高端装备研究院共同建设的项目,其300 MN等温模锻液压机是全世界同类设备的最大者,采用清华大学钢丝预应力缠绕技术,突破了低速控制、平衡控制、保压控制等技术难题,已于2021年2月热试成功,可于6月份正式投产后,将主要进行等温锻、热模锻的工艺研究,适用于高温合金、钛合金、粉末冶金材料等各种难变形材料及复杂形状的大型结构件、盘类工件、航空发动机叶片等高端锻件的等温模锻成形。     

大型铝合金航空模锻件局部加载成形工艺研究

提出了超大规格铝合金航空模锻件局部加裁成形工艺方案,利用三维有限元软件Deform-3D对锻件分段局部加载成形载荷、两道次之间变形量分配、变形均匀性进行了仿真分析.结果表明:大型锻件局部等温加载工艺可有效降低成形载荷,最大锻造压力均可控制在300MN以内,局部加载2个道次较适合超大规格航空模锻件生产;各道次成形过程锻件温度场均匀,平均等效应变值达到3.6,锻件变形充分;第1道次变形量为40％时锻件等效应力分布最均匀,上模所受侧移力最小;总变形量为55％、第一道次取40％,第2道次取15％时是该锻件等温局部加载最优变形工艺.     

喷射成形超高强度铝合金构件等温锻造模具设计与工艺研究

随着航空航天工业的发展,对航空零件的材料和其成形工艺的要求越来越高,而喷射成形超高强度铝合金材料因其性能优良和价格低廉的特点而广泛应用于制造航空部件。在已有的喷射成形超高强度铝合金坯料的基础上,主要研究其等温锻造模具的设计以及等温锻造工艺对锻件质量的影响,并利用Deform软件模拟了航空用端盖锻件的锻造过程,对比3种模具锻造所得锻件性能,获得了锻件的最佳锻造温度、模具的最佳预热温度、以及成形压力等工艺参数,并通过实际的锻造试验进行了验证。     

基于ANSYS的套筒件等温锻造数值模拟分析

采用等温锻造工艺研究了套筒件的成形,并研究了2A50铝合金锻件的模锻成形过程以及锻模结构对锻件应力和应变的影响,对比了3种结构的飞边槽对锻件充填率的影响。研究发现,采用III型飞边槽结构的闭式锻模所成形的锻件飞边量最少,初始坯料质量最小。     

铝合金接头锻件的等温成形

根据铝合金接头锻件的外形尺寸和成形特点，设计了等温成形工艺。着重介绍了其具结构和等温成形加热功率的计算方法。     

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     

粗晶铝合金超塑性变形机理的研究现状

介绍了国内外粗晶铝合金超塑性的基本研究情况。对粗晶铝合金超塑性变形机理的研究进行归类总结，主要包括：扩散蠕变机理、伴随扩散蠕变的晶界滑移机理、位错蠕变/滑移机理、液相协调机理、动态再结晶机理、晶粒群滑移机理和空洞连接协调机制。并针对低成本发展铝合金超塑性研究的迫切性，展望了粗晶材料的应用前景。指出了除大晶粒外，高应变速率和低温条件下的超塑性也是目前铝合金变形研究的方向。     

关于Al-Zn-Mg合金超塑性变形机理的定量金相学研究

一、前言关于细晶超塑性,到目前为止提出过种种变形机理。但是,由于在实际的超塑性变形中观察到显著的晶界滑移,所以把晶界滑移作为主要变形方式来研究变形机理,特别是晶界滑移和扩散流变、以及晶界滑移和晶内滑移的组合这二类被看作是主要的变形机理。在这些变形机理中,扩散流变和晶内滑移在缓和以晶界滑移为基础的晶界交叉点     

HATH204759法兰的等温模锻工艺

HATH2 0 4 75 9法兰是引进 ABB公司高压开关中的一个零件 (如图 1) ,材质为国产 LD2锻铝 ,要求硬度≥ 85HB;锻件精度高 ,要求所有未注公差为± 0 .5mm,未注拔模斜度 1°,锻件上平面度为 0 .2 ;锻件最大直径为 2 17mm,图 1　法兰锻件图高度 4 5 mm;表面质量 ABB公司要求严格。所以采用等温模锻工艺生产。1　锻造所需的压力等温模锻的特点是提高锻件精度 ,降低其成形变形力 ,节约能源 ,并能锻造出形状复杂、技术要求较高的锻件 ;能细化锻件组织 ,提高锻件的力学性能。经计算 ,该法兰普通模锻需要力在 2 5 60多吨 ,实际等温模锻生产中所…     

7050铝合金模锻件组织均匀性的低温小变形调控及模型构建

为解决大型铝合金航空结构件在传统热模锻工艺下出现的表层和心部组织不均匀问题,采用低温小变形工艺对锻件的组织均匀性进行了调控.利用热/力模拟试验机和电子背散射衍射等实验手段研究了低温小变形工艺和固溶处理对高强铝合金锻件晶粒组织演变的影响规律,并建立了包含位错密度参数的7050铝合金锻件表层静态再结晶模型.利用模型计算所得...     

弹粘塑性晶界变形损伤本构模型

晶界弹粘塑性变形损伤是钛合金超塑性成形和等温时效成形过程中的主要变形机制。文章考虑晶界的粘滞性及由其引起的率敏感性,建立弹粘塑性的晶界变形损伤本构模型,并结合Cohesive晶界单元描述晶界在钛合金低应变速率变形中的响应,实现对钛合金晶界的粘滞性滑移与迁移的合理描述。基于ABAQUS/Explicit平台,利用所建模型对不同应变速率10-3s-1、10-2s-1和10-1s-1下工业纯钛TA1单向拉伸过程中的晶界滑移行为进行有限元数值模拟分析。结果表明,当晶界厚度由0.8μm增大至1.2μm时,其临界强度降低,且晶界滑移对塑性变形的贡献增大近两倍;当应变速率为10-2s-1和10-3s-1、对应塑性应变为0.1时,晶界滑移对塑性应变的贡献分别是应变速率为10-1s-1时的10倍和20倍。     

7A85铝合金塑性变形过程位错密度模型

通过等温热压缩试验,研究7A85铝合金在应变速率为0.001～0.5s~(-1)、变形温度为250～450℃条件下的流变行为。结果表明,7A85铝合金在塑性变形过程中,流变应力达到峰值前后的软化机制不同。在流变应力达到峰值应力前,加工硬化作用占主导地位,软化机制主要是材料内部位错的交滑移,动态回复不明显。当流变应力达到峰值后,材料内部发生明显的动态回复和再结晶现象。基于流变应力达到峰值前后的软化机制不同,建立了"两阶段"式Kocks-Mecking(K-M)位错密度模型来描述7A85铝合金塑性变形过程的位错密度演变规律,并验证了模型的准确性。