40Cr冷滚打成形中宏观变形研究

为揭示40Cr在高速冷滚打中的成形机理,依据金属材料塑性变形机理,进行了高速冷滚打条件下的40Cr击打试验,研究了40Cr在高速击打变形过程中的变形温度、变形速率、温度对流变应力的影响.基于Zener-Hollomon本构关系和试验数据,求得了40Cr在高速、大变形下的材料参数,建立了材料初始应力和峰值应力变化模型,揭示了高速冷滚打成形宏观变形与成形因素之间的联系,为揭示冷滚打成形过程的热力耦合问题提供了理论基础.     

40Cr冷滚打成形中位错密度变化研究

为揭示40Cr在高速冷滚打中的成形机理,将40Cr宏观应力变化和位错密度变化机理相结合,得到了40Cr位错密度变化曲线;基于位错密度变化的微观组织演变模型,建立了40Cr位错密度变化模型,并验证了该模型的正确性;利用XRD实验得到40Cr在不同变形条件下的XRD图谱,结合Dunn公式求得40Cr在不同变形条件下各个晶面及晶面整体位错密度变化。通过模型验证和试验分析,进一步从微观角度解释了40Cr在冷滚打成形过程中的变化规律。      

基于牙科CT转台的新型S形加减速算法

牙科CT在拍摄X片时,牙科CT转台需要频繁启停。为了实现电机启停平稳、无冲击,通过对各种加减速算法的了解,提出一种新型的5段S形加减速算法,并将此算法应用到牙科CT机转台中。通过对加减速算法分析,简化了加减速算法,并仿真验证了该算法的正确性。通过对该算法和传统S形加减速算法进行对比试验,证明该算法不仅可以实现速度的高度平滑,而且转台运转时振荡很小。     

航空发动机叶片精锻成形可靠性技术

通过分析航空发动机叶片特点及航发事故原因,论述了航空发动机叶片精锻成形可靠性制造技术课题研究的重要意义。并对其叶片生产发展历程、叶片精锻成形新旧工艺方法及精锻成形特点进行了介绍。简述了叶片精锻成形工艺的典型工艺参数,对叶片精锻成形规律及微观组织演变、叶片表面完整性方面的国内外研究现状进行了综述,并总结了当前针对他们的主要研究方法及常用表面完整性特征参数实验测量方法。此外,针对叶片模锻生产实验研究,提出了相关可行性的建议,并介绍了当前叶片制造新工艺发展情况。通过对上述当前叶片精锻成形可靠性技术研究情况的综合分析,对其未来的研究发展方向进行了展望。最后,对叶片精锻成形表面完整性的研究目标提出了建议。     

基于数值模拟的TC4钛合金航空叶片精锻过程的金属流动规律

利用Simufact. Forming软件对TC4钛合金叶片的精锻过程进行了数值模拟研究,分析了叶片成形后其等效应力场、等效应变场、温度场的分布情况,研究了不同坯料温度、模具温度、上模速度、摩擦系数等工艺参数对叶片表层金属流动的影响。研究结果表明:叶片周围的毛边区域等效应力较小、等效应变较大、温度较高;最大等效应力点易出现在靠近叶尖的叶身头部、榫头与叶身的连接处、榫头头部及尾部区域;榫头区域的等效应变和温度最低,叶身中部区域的等效应变和温度较高;叶片各区域的Z方向速度方向一致,而叶尖与叶身中部之间区域的X、Y方向速度则出现正、反两个方向的变化,易导致折叠缺陷。叶片榫头区域的金属流动速度受工艺参数影响较小,其流动速度较为缓慢,接近于0;而叶身与榫头连接处附近区域的金属流动速度受工艺参数影响较大,提高坯料温度、上模速度、摩擦系数,都可使其金属流动速度增大,而模具温度的升高则会导致金属流动速度的减小。     

工艺参数对TC4合金航空发动机叶片精锻残余应力的影响

为获悉叶片精锻残余应力的分布情况,利用Simufact. Forming软件对TC4合金航空发动机叶片精锻过程进行了数值模拟研究。通过X射线衍射技术对叶片实体表层残余应力进行了测量,并与数值模拟结果进行对比,验证了有限元模型的合理性。通过设计正交试验优化了叶片精锻工艺,最终得到了最优工艺参数组合及不同工艺参数对叶片精锻残余应力的影响趋势。研究结果表明:航空发动机精锻叶片的残余应力主要集中在表层,当工艺性较差时,叶片前缘头、后缘头附近的高残余应力区域范围较大,开裂的风险系数较高;模具温度对叶片精锻残余应力的影响最大,上模速度、坯料温度、摩擦因子对其影响依次减小;在上模速度为40 mm·s-1、坯料温度为960℃、模具温度为300℃、摩擦因子为0. 1的情况下,可以得到较小的叶片精锻残余应力。