利用圆环镦粗与有限元法测定 TC4 钛合金高温变形的摩擦系数

将圆环镦粗与有限元方法相结合测定了 TC4 钛合金高温变形时的摩擦系数。 利用有限元模拟方法确定了摩擦系数的理论校准曲线,并根据圆环镦粗试验结果确定了圆环内径与高度变化的关系,将圆环镦粗后的内径和高度的变化百分比与模拟得到的摩擦系数理论校准曲线进行对比,得出 TC4 钛合金在玻璃润滑剂和干摩擦条件下的摩擦系数分别为 0 . 32 和 0 . 58 。     

Qform材料数据库的完善与应用

Qform是基于有限元计算方法专门用于解决锻造问题的专业化的模拟软件之一,模拟速度快、实用性强、用户效益高,但是Qform自带的材料数据库存在合金种类稀少且常用合金数据缺乏等不足,急需完善。在Qform原有材料数据库的基础上,对国内外常用合金数据进行了搜集和处理,建立了涵盖常用的31种钢、26种高温合金和13种钛合金的材料数据库,并成功地将材料数据库嵌入到Qform有限元模拟软件中。最终完善了Qform材料数据库,并验证了所添加材料的可靠性,从而为Qform有限元模拟提供更广泛和可靠的数据。     

TA11钛合金叶片制坯过程三维热力耦合数值模拟

以UG为软件平台,采用三维特征设计方法实现叶片的快速建模,并采用有限元分析模拟软件DEFORM对叶片制坯成形工艺过程进行了热力耦合数值模拟研究.研究表明:在叶片成形过程中塑性变形功和摩擦功所带来的升温效应和坯料与模具之间的热传递所引起的冷却效应对温度场、等效应力场以及载荷-时间曲线的影响较大;以及不同压下速度对叶片制坯成形的影响也比较明显;通过模拟结果对比分析,进一步验证了TA11钛合金叶片制坯模拟过程分析的合理性和实用性.     

GH4738/GH3536异种高温合金钎焊接头的组织与性能

采用BNi-2镍基钎料对GH4738和GH3536异种高温合金在1 040℃×10 min条件下进行真空钎焊,通过扫描电子显微镜和能谱仪分析了钎焊接头的微观组织及物相组成,并测试了钎焊接头的高温强度。结果表明,钎缝与母材界面结合良好,且钎缝组织致密。在钎焊接头观察到3个特征组织区域,分别为元素扩散区、等温凝固区和非等温凝固区。等温凝固区由镍基固溶体组成,而非等温凝固区除了镍基固溶体外,还存在大量的Ni3Si相及少量的富含Cr,Mo的硼化物。在730℃高温条件下,钎焊接头抗拉强度为259 MPa。在拉伸过程中,钎焊接头沿非等温凝固区开裂,而Ni3Si及硼化物等脆性相内部形成的微裂纹促进了钎焊接头的断裂。     

TA11钛合金叶片预锻过程三维热力耦合数值模拟

运用大型工程软件UG作为几何建模工具,设计并创建了预锻模具。针对不同的预成形毛坯,分析其形状、尺寸对成形效果的影响;讨论了成形过程中的充不满问题,为获得合格的叶片精锻件提供了合理的毛坯形状。采用有限元分析模拟软件Deform对叶片预锻成形工艺过程进行了热力耦合数值模拟研究。研究表明:随着摩擦系数的增大,材料流动性越差,塑性变形抗力加大,且摩擦热增加,温度的最高值升高,所以选用较小的摩擦系数0.1时更合理。通过将模拟结果和实际应用结果进行对比分析,得出模拟过程与实际生产过程相一致,从而说明模拟结果具有一定的合理性和实用性。     

GH738合金数值模拟材料数据库的建立

采用MMS-300型热模拟试验机对GH738合金热变形过程（温度范围为1030～1170℃,应变速率为0．1～10s^-1,应变为0．5）进行了实验研究,获得合金的应变速率、等效应变和变形温度变化的数据,用户通过自定义新材料,将真应力一真应变曲线数据和物理参数输入DEFORM软件中,建立了GH738合金的材料数据库,为同类材料的数值模拟提供了可靠的数据。采用该材料数据库对GH738合金低压一级涡轮盘进行了等温锻造成形数值模拟,分析了不同压下速率下锻件的温度场、等效应变场变化,为分析GH738合金锻件组织不均匀的原因提供参考。