TiA1合金高温锻造开坯过程数值模拟研究

利用商业化有限元模拟软件Deform-3D对TiA1合金高温锻造开坯工艺过程进行了数值模拟,获得了两步锻造时不同变形量组合下变形饼坯中等效应变场和断裂因子分布信息。模拟结果表明,采用60％＋62．5％的两步锻造方式,锻后饼坯中的应变均匀性提高,且断裂因子数值最小。实际锻造实验结果显示,通过这种两步锻造方式,确实能够有效扩大锭坯的均匀变形区,且动态再结晶组织细小、均匀。     

TiAl合金高温锻造开坯过程数值模拟研究

利用商业化有限元模拟软件Deform-3D对TiAl合金高温锻造开坯工艺过程进行了数值模拟,获得了两步锻造时不同变形量组合下变形饼坯中等效应变场和断裂因子分布信息.模拟结果表明,采用60%+62.5%的两步锻造方式,锻后饼坯中的应变均匀性提高,且断裂因子数值最小.实际锻造实验结果显示,通过这种两步锻造方式,确实能够有效扩大锭坯的均匀变形区,且动态再结晶组织细小、均匀.     

FGH95粉冶高温合金涡轮盘锻造工艺研究

研究指出,FGH95合金难变形,不能采用一般的锻造工艺,必须采取慢速变形和保温措施。采用等温锻造最合适。在目前我国还没有大型等温锻造机的情况下,采用水压机包套锻造,只要保证终锻温度,严格控制变形量,可以锻出质量合格的盘件。盘件性能已达到美国同类合金Rene95的技术指标。     

快速凝固AlFeX耐热铝合金喷射沉积坯锻造成型工艺试验研究

喷射沉积AlFeVSi合金锭坯需要采用高温（450℃）锻压来实现致密化．通过沿不同取向锻压试验了解了喷射沉积坯及其压实坯的变形能力和锻造损伤情况，采用钢包套锻造工艺制备了完全致密化的喷射沉积Al-9．20Fe-1．37V-2．30Si合金锻件．通过金相、透射电镜、扫描电镜、力学性能检测等研究手段研究了锻造变形对喷射沉积A1FeVSi合金锻坯组织性能的影响．结果表明，喷射沉积AlFeVSi合金坯可以通过锻压变形实现致密化，达到冶金结合状态．喷射沉积AlFeVSi合金压实坯锻造道次压下率可以确定为20—40％，锻造加载方向最好是垂直于喷射沉积原坯沉积面，且需增加可塑性包套来限制侧表面的自由变形．采用钢包套自由锻造工艺可以在累积78％的压缩变形率条件下制备具有良好组织性能的锻造制品．     

TC4钛合金超塑性条件的初步研究

前言 等温锻造是近期来国外发展的一种新工艺。它通常利用合金在一定条件下的超塑性状态完成其锻造过程。美国普拉特·惠特尼公司已采用称为“Gatorizing”的等温锻造工艺制成了F100发动机(用于F—15战斗机的新型涡轮凤扇发动机)的压气机盘。由于这种新工艺能获得形状复杂的高精度锻件,而且可用较小吨位的液压机锻造大型锻件,因此该公司认为用“Gatorizing”法锻制钛合金件在经济上是合算的。     

燃气涡轮盘用耐高温锻造合金

日本日立金属有限公司称已研制出一种具有高温高强度的低价燃气涡轮盘锻造合金SDA—2。目的在于取代目前强度最高的粉末冶金燃气涡轮盘合金。 这种镍基锻造合金的成分中除了含有耐热合金中的普通添加元素铬、钼、钛和铝外,还含有4.61％的钽。     

TC6钛合金带阻尼台叶片等温模锻件研制

研究了等温锻造及热处理工艺对TC6钛合金组织和性能的影响,研究结果表明,锻坯加热温度的提高会导致合金中的α相含量减少,延长保温时间对合金中α相含量影响较小;在相变点温度以下45～65℃加热保温并经适当程度的等温锻造变形后,合金中a相含量可以保持在30％以上,并具有良好的力学性能;进行热处理时,冷却速率和热处理温度对合金性能有较大影响;经合适的双重退火处理后,合金具有良好的组织和综合性能.     

热等静压FGH95粉末涡轮盘

采用氩气雾化和等离子旋转电极雾化两种制粉工艺制备的ＦＧＨ９５粉末和双韧化（颗粒界面韧化＋热处理强韧化）热等静压近尺寸成形盘件制备工艺,制备了ＦＧＨ９５粉末涡轮盘。性能达到国外同类合金的Ａ级水平并装机通过了发动机的盘件结构试验与试车。     

FGH97粉末高温合金盘件组织性能研究

本文对特定制造工艺及热处理制度下的FGH97镍基高温合金盘件进行组织性能分析。主要强化相γ′相、碳化物的形态、尺寸和分布以及相互匹配是该合金具有良好综合力学性能的原因。通过系列力学性能试验及相应断口形貌分析,反映出了采用该工艺制造的盘件的组织性能特点。     

基于类等势场的粉末高温合金盘件预成形设计

根据能量最小原理和最小阻力原理,利用塑性变形过程中坯料的流动规律与静电场等势线分布类似这一特性,提出一种能够进行预成形设计的新方法——类等势场法,并采用该方法对粉末高温合金盘件进行预成形设计,从中优选出6组预成形形状,利用MSC/Super Form商用有限元软件对上述预制坯的等温成形过程进行了数值模拟,得到了6组粉末高温合金盘件在预锻到终锻过程中的应力率参数和应变率梯度.通过对盘件轮毂、辐板和轮缘3个部位6个典型单元体应力率参数g的比较与分析,以及整体盘件应变率梯度的比较,并参考预锻变形量和终锻变形量,认为选择3号预锻模为最佳方案.     

TC8合金转子叶片锻造工艺研究

为研制一项TC8合金转子叶片,并达到提高锻造生产效率、降低生产成本的目的,进行了锻造工艺性试验、工艺参数试验,研究了TC8合金锻造工艺适应性以及加热温度、变形程度对低倍组织、显微组织及力学性能的影响.结果表明,TC8合金十分适合锻造工艺,采用较低的锻造加热温度能够获得初生α相含量更高的等轴组织,变形程度在40%以内所获得的组织均匀性较好.在此基础上,依据TC8合金转子叶片单榫头、小尺寸的结构特点,采用了高效的挤压制坯+终锻成形工艺,通过叶片锻造成形试验,试制出了具有均匀且状态理想的金相组织、良好表面质量的TC8合金转子叶片锻件,表明了所制定的叶片成形工艺及工艺参数合理可行.     

电液锤上GH901合金涡轮盘模锻成形工艺

目的 研究GH901合金涡轮盘锻件的成形工艺.方法 采用有限元软件Simufact-2D对镍基高温合金涡轮盘的锤上模锻过程进行数值模拟分析,研究不同中间坯高径比下涡轮盘的填充效果及等效应变变化规律;研究不同锤击能量下涡轮盘的温度分布规律.结果 GH901合金涡轮盘锤上模锻时,中间坯高径比过大或过小均影响填充效果,同时不...     

航空锻件常见表观缺陷及其控制研究

目的 揭示服役寿命长、工况苛刻、锻造成本高、质量控制难度大的航空结构件与发动机盘件用钛合金、高温合金等锻件外观缺陷的产生原因及控制措施。方法 按照航空锻件锻造流程(开坯、制坯、模锻和锻后热处理),分别研究裂纹、折叠、错移等锻造缺陷产生的原因。结果 航空锻件产生表观质量缺陷的原因一般由工艺设计不合理、锻造操作不当、工装设备保障不到位等导致,需结合锻件材料、形状、变形过程等采取对应措施进行优化解决。结论 对航空锻件缺陷产生原因进行了研究,给出了行之有效的解决措施,对于航空锻件质量的提高,尤其是新材料、大尺寸、复杂结构的航空锻件研制具有重要的工程指导意义。     

航空用优质高温合金锭制造技术的研究

研制了航空用优质高温合金锭的制造工艺（BIAM优质工艺），显著地降低了合金中的气体和有害杂质含量，提高了铸锭表面质量和断面质量，使合金性能大幅度提高，用该工艺生产出的合金锭的气体和有害杂质含量，表面质量和断面质量均达到了国外同类产品的航空用优质水平。     

483Q发动机用TiA1基合金排气阀门的研制

利用真空感应凝壳熔炼设备熔铸了TiAl合金483Q发动机的排气阀门坯件,经热等静压及机制加工后所制得的TiAl合金排气阀门重量比原材质的减少了49．3％。483Q台架试验测试结果表明,TiAl合金适宜于制造483Q发动机排气阀门。     

—100μmFGH95粉末合金盘坯件的力学性能和热强性能

在国内首次研究了－１００＋５０μｍＦＧＨ９５粉末高温合金盘件的力学性能，表明了采用－１００μｍ粒度的粉末是高温合金中解决夹杂和提高盘件综合力学性能的发展方向。     

粉末高温合金研究进展

粉末高温合金是制造高性能航空发动机涡轮盘等转动部件的关键材料.针对国外粉末高温合金的研究历史和现状,结合粉末高温合金的制备工艺流程,重点介绍了美国和俄罗斯粉末高温合金的发展现状,对比分析了不同粉末制备工艺、粉末固结工艺、盘件成形工艺的特点,总结了粉末高温合金中存在缺陷的原因及控制方法.针对我国粉末高温合金的研究历史和现状,总结了国内粉末高温领域所取得的进展.对国内外粉末高温合金在航空发动机上的应用进行了总结.对超纯净度细粉制备、直接热等静压近终成形、双性能粉末涡轮盘制备工艺等高性能粉末高温合金的关键技术及发展方向进行了展望.针对国内对粉末高温合金的需求现状,指出了国内粉末高温合金研制和生产过程中存在的问题并给出了相应的解决思路.     

铁镍合金制备工艺的改进

改原来炉内脱氧为包内脱氧,减少了Si—Ca合金用量,从而降低铸锭内的硅含量,且有利于延长酸性炉衬的寿命。添加少量低碳锰铁作为附加脱氧剂与细化晶粒剂。改用砂型铸锭代替金属模铸锭,钢锭脱模容易,清砂后表面光洁,不用扒皮、修磨,则可进行加热锻造,节约金属和省去机械加工工序;减轻锭模取抬的劳动强度,降低锭模烘烤温度,工艺简单可靠易行。     

大型盘件辗轧工艺及坯料设计

合理的毛坯尺寸设计是获得精确的盘件尺寸和良好的性能的关键.本文进行了盘件辗轧试验,并根据体积不变原理和变形协调理论提出了一种非矩形截面盘件辗轧用毛坯的设计方法,给出了毛坯尺寸计算公式.试验表明辗轧出的盘件尺寸合格,坯料设计是其中的关键.根据毛坯设计方法通过对燃气轮机压气机盘进行实例设计计算,表明与辗轧成功试验用坯料相吻合,证明了本文设计方法是适用的.     

大型粉末高温合金锻件热处理过程的数值模拟

测量并推算了盘件用FGH95合金的比热容等物理性能，用反推法计算了得到了热交换系数的函数计算公式，模拟计算了FGH95粉末高温合金锻件的温度和淬火应力场，并与实测值进行了对比，结果相符。计算并实测了不同冷速下FGH95合金的力学性能。本研究结果对实际热处理工艺具有实际意义。