筋板类锻件等温精密成形技术研究

主要研究筋板类锻件等温精密成形技术.针对典型筋板类锻件,设计了不同形式的局部加载垫板进行局部加载,通过局部加载技术控制腹板处多余金属的流动方向和距离,避免产生折迭、充不满等缺陷,并且利用等温变形条件改善金属充填质量和降低模压力.实验结果表明局部加载等温成形技术可以有效地控制金属的变形流动,提高筋板类锻件的成形质量.     

大型板类锻件的锻造

常规锻造工艺生产大型板类锻件时，由于大型板类锻件的尺寸待征，无法满足高度方向压下时其砧宽比和料宽比不出现拉应力的条件，因而在锻造过程中，在其材料组织的晶界或晶界薄弱处容易形成新的裂纹源。通过对超声探伤报废的2块板类锻件(模块)进行解剖试验，其结果证明了这一论断。为了克服大型板类锻件的锻造工艺的缺点，根据锻造理论和工艺的最新研究成果，提出了锻造大型板类锻件的新FM锻造法。用新FM法锻造板类锻件，可有效地控制工艺参数，防止在变形体内产生形成裂纹的机制，并可大幅度降低板类锻件的废品率。将该工艺用于大型锻件的生产与修复中，也是非常有效的。     

TC4钛合金大型模锻件锻造工艺

发动机中的风扇叶轮属于发动机前段工作部分，服役温度不高．但需承受较大的离心力作用．因此力学性能要求较高。钛合金具有较高的比强度．密度相对较小，有利于提高发动机的推重比，符合发动机的选材要求。图1所示的锻件材料为TC4钛合金，从材料的变形抗力和外形分析，初步判断锻件成形抗力较大．不易成形；从材料流动角度分析，锻件小头肩部垂直方向较薄，温度下降较快，材料流动填充相对困难。     

钛合金膜板热模锻造工艺的模拟式设计

利用热力耦合有限元程序DEFORM3D,对中等尺寸TC4 ELI合金膜板(外径为Φ360mm)的热模锻造工艺进行模拟式设计,对比了两种锻造工艺。结果表明,采用7Mn15合金模具,在两种锻造工艺条件下,模具材料因变形热效应及边界摩擦引起温升而失效,但是设备最大载荷均不超过25×103kN。两种锻造工艺中局部加载锻造工艺可以解决坯料定位和脱模问题,工艺适应性较好,模拟分析结果得到了生产实验验证。     

钛合金锻件的适用领域与锻造技术

在各种钛合金制品的应用中,锻件多被用于气轮机压缩机盘以及医用人工骨等要求高强高韧高可靠性的场合。因此,对锻件不仅要求尺寸精度高,而且要求材料具有优良的特性和高的稳定性。为此,在钛锻件的制造过程中要充分发挥钛合金特性,以获得高质量的锻件。钛合金属难锻材,易产生裂纹。所以钛合金锻件生产中最重要的就是对锻造温度和塑性变形进行适当的控制。     

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.     

基于Deform-3D钛合金模锻件成形的仿真分析

采用10000 t液压机制备了钛合金筒形模锻件毛坯,基于Deform-3D软件对其成形过程中出现的局部严重折叠及裂纹问题进行了仿真分析,同时提出优化坯料结构和增加锻造火次两种解决措施并进行了工艺验证,通过拉伸试样和冲击试样检测了锻件的室温、高温力学性能,采用光学显微镜分析了锻件的显微组织。结果表明:钛合金模锻成形过程中,金属流线、温度场分布以及等效应变量的异常,导致锻件局部存在折叠、裂纹的风险。而通过优化坯料结构和增加锻造火次,有效控制了锻件成形中的金属流线方向和温度场分布,从而提高了钛合金在局部位置的成形极限,避免在成形过程中出现折叠以及裂纹缺陷,保证了产品质量,且产品性能满足要求,进而提高了生产效率。     

长轴类大锻件自由锻造工艺研究

对传统的锻造工艺进行了研究和改进,通过合理选用钢锭及采用宽300 mm平砧压方、拔长、倒棱滚圆等工序,实现用4 t电液锤锻造7.8 t螺旋桨轴大锻件.试验结果证明,合理的锻造工艺路线锻合了钢锭内部的缩孔、疏松等缺陷,所获得的螺旋桨轴大锻件经过锻后调质热处理能得到较好的综合力学性能.项目的研究充分发挥了自由锻造工具简单、...     

钛合金叶片无余量精锻工艺用玻璃防护润滑剂的研究

介绍了钛合金叶片无余量精锻工艺用玻璃防护润滑剂的研制过程、性能检测、复合物玻璃配方设计和应用效果。     

航空钛合金锻造技术的研究进展

综述了近年来国内外航空钛合金锻造技术的研究进展,介绍了等温锻造技术、精密辗轧技术、大型复杂构件整体成形技术、锻造工艺模拟等国内外研究情况,并讨论了航空钛合金锻造技术后续的研究方向。等温锻造技术应深入研究构件热处理技术、模具设计与制造技术、加热与润滑防护技术;精密辗轧技术应深入研究薄壁环件精确环轧技术、自动控制技术、轧制胀形用工装与模具设计技术、设备控制软件开发技术;大型复杂构件整体成形技术应深入研究复杂构件的增量加载精密模锻技术、多向精密模锻技术、大型锻件组织性能均匀性控制技术及复杂结构件精密制坯技术;同时,应系统开展锻造工艺与装备数字化技术的研究与推广应用,建立基于数值模拟技术的锻造工艺设计方法。     

钛合金锻造用玻璃防护润滑剂的研制

通过对不同温度条件下硼硅酸盐玻璃料的玻璃化程度测试，研制出了850——1080℃温度范围内不同温度区间使用的钛合金锻造用玻璃防护润滑剂，并对其高温物理性能、防护性能及润滑性能进行了测试和分析。     

Ti-1023钛合金等温超塑性锻造的防护润滑技术研究

Ti-1023钛合金整体框部件为Z形截面件,存在成形难度大、高温氧化严重、锻造温度范围窄、锻造变形抗力高、流动粘滞等问题,而现有钛合金防护润滑剂均难以满足要求.本文通过不同组分配比防护润滑剂的试烧,性能测试及工艺验证等试验,研制了适用于Ti-1023钛合金薄壁整体框部件等温超塑性锻造新型锻造防护润滑剂.该防护润滑剂配比...     

热模锻压力机封高调节指示装置研究

对热模锻压力机封闭高度调节原理及调节指示方式进行研究,为热模锻压力机封闭高度调节指示装置的生产制造提供理论依据,并在实践中得到广泛应用。     

Temperature changes and loads during hot-die forging of a gamma titanium–aluminide alloy

Non-isothermal forging is a non-steady state deformation process since temperatures of die, workpiece and environment are different from each other. The workpiece temperature decreases during the process by heat transfer to the dies and the environment. On the other hand, deformation heating can increase the workpiece temperature. The deformation loads depend not just on the initial temperature of the workpiece and the strain rate, but also on the duration of the deformation. This paper presents the results of a study that involved both physical experiments and finite element simulation of the non-isothermal deformation of a gamma titanium–aluminide.     

TA15钛合金环形锻件组织与性能的研究

本文对+β两相区成形的TA15钛合金环形锻件组织、性能进行了分析,结果表明TA15钛合金在两相区成形可得到均匀的等轴α+β转变组织并具有良好的综合力学性能,因此β相变点以下20℃～40℃是TA15钛合金较理想的锻造温度.     

锻造铝轮毂闭式模锻成形工艺研究

传统锻造铝轮毂一般采用开式模锻成形工艺。设计了闭式模锻模具结构,并对铝轮毂闭式模锻成形工艺进行了研究,针对成形过程中易出现的充形不饱满、窗口折叠、脱模变形等常见缺陷,进行了分析,并有效地解决了问题。研究结果表明,旋转锻毛坯随形定位、模具关键部位圆角R、脱模退料结构对成形工艺有直接影响。铝轮毂闭式模锻工艺可行,目前已进行批量生产应用。