钛合金等温锻造技术研究进展

等温锻造技术是国际上一种先进的近成形／近净成形工艺，本文重点介绍了钛合金等温锻造技术的特点、工艺设计、模具设计与制造以及钛合金等温锻造技术的应用现状和发展前景。     

钛合金等温锻造技术研究进展

介绍了钛合金材料等温锻造研究现状,总结了温度和应变速率在钛合金等温锻造中的影响效果。同时结合新材料和新工艺分析了今后钛合金等温锻造研究的发展方向。     

钛合金在等温锻造时的氧化行为

主要分析钛合金等温锻造时的氧化行为,建立氧化层断裂模式,阐述钛合金高温氧化的影响因素;通过采取相应措施防止氧化,以提高钛合金超塑性变形的性能,确保钛合金等温锻造质量.     

钛合金大型航空结构件等温锻造工艺设计

以飞机发动机机舱位置使用的钛合金加强框为研究对象,在分析加强框结构的基础上,确定锻造温度、模具材料及锻造设备,并通过DEFORM-3D软件,对加强框的等温闭式模锻成形过程进行模拟,通过模拟与分析,对坯料与工艺参数进行优化。最终得出结论:使用不等厚坯料,在锻造温度940℃,压下量为0.05 mm/s的条件下,锻件无缺陷、变形均匀、质量最佳。     

钛合金等温锻造工艺优化研究

将有限元模拟技术和神经网络理论相结合,建立了钛合金等温锻造工艺设计的优化系统,实现了CAD-CAE-优化-CAD的循环,在循环过程中,CAE对CAD产生了数据反馈.将FEM模拟结果作为初始数据导人优化系统,作为ANN的训练参数,利用训练好的神经网络对设计做出预测,循环系统不断运行直至得到良好的结果.利用该优化系统能获得像顶级专家主持一样的优良效果,使得设计过程在时间和效果上都得到提高.     

钛合金弹翼接头等温锻造工艺研究

针对钛合金弹翼接头加工中的问题,借鉴以往钛合金等温锻造工艺,提出了钛合金TC4弹翼接头等温锻造的新工艺,探讨了钛合金弹翼接头等温锻造的工艺参数、模具结构、锻坯形状尺寸及润滑剂的选择,并讨论了其模具材料及加热方式的选择.     

复杂结构钛合金机翼的等温锻造试验研究

Ti-6Al-4V合金是应用于航空和汽车工业领域的关键结构件,但是它硬度高,难加工,价格昂贵,且大尺寸毛坯时材料利用率很低,采用传统加工方法很难满足现代制造的需求。本文针对Ti-6Al-4V机翼,采用铅模拟实验优化了合理的锻坯形状,并引入了一种闭式等温锻造工艺,研究了等温锻造Ti-6Al-4V机翼的成形能力、机械性能和工艺参数等性能。结果表明：与传统加工的钛合金机翼相比,等温锻造机翼显著的改善了零件的机械性能,材料利用率从13%提高到50%;在950℃的等温锻造温度下,Ti-6Al-4V基体内片状α相逐渐转变为β相,而当锻造温度为900℃时,这种相变效果呈减弱趋势。     

TC14钛合金大型机匣采用等温锻造生产小余量锻件

TC14钛合金机匣是一个难度极高的锻件,采用等温锻造工艺,将半个机匣作为一个整体锻件进行锻造取得了成功.本文介绍了用模拟法研究锻件的成形,以及等温锻造工艺、热处理工艺对锻件组织、性能的影响.介绍了等温锻造的整体机匣的高低倍组织与力学性能.     

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。     

损伤容限型钛合金的等温锻造温度研究

研究了TC21钛合金在5.5×10-4s-1恒应变速率、40%变形程度条件下,等温锻造温度变化对锻件组织和性能的影响。结果表明:TC21钛合金显微组织对温度变化敏感,在两相区锻造时,显微组织由初生α相和β转变组织组成,并且随着变形温度的提高,初生等轴α相的含量逐渐减少,晶粒尺寸增大;在相变点温度锻造时得到网篮组织;在相变点以上温度锻造时得到片状组织。室温拉伸强度和断裂韧性随锻造温度的升高呈现增加趋势,室温拉伸塑性明显降低。在965℃等温锻造时,显微组织为较细的片状组织,强度、塑性和断裂韧性达到较佳匹配,获得较好的综合力学性能。965℃为较佳等温锻造温度。     

有限元模拟TC11叶片等温锻坯料温度对成形的影响

本文选用了两种不同温度的坯料进行模拟分析,温度分别是915℃、935℃。TC11钛合金叶片压制采用等温锻工艺,可有效消除叶片内的冷模组织,显著提高叶片内温度分布均匀性。模拟结果显示,两种温度坯料均满足等温锻工艺要求。但是坯料温度较低时,成形完整时需要较大成形载荷,模具磨损也更明显。坯料最高温度不能超过935℃,最佳区间为925℃~935℃。其中坯料温度为935℃对于降低成形载荷更加有利。     

300MN水压机等温模锻改造中控制系统的优化研究

为了满足300 MN模锻水压机等温模锻改造,在对其原控制系统缺陷及控制系统特点进行详细分析后,明确了控制系统优化要求,从控制系统总体结构和硬件配置两方面进行优化。提出了两级控制网络总体结构方案,通过对主流工业通讯网络特点分析,上层监控网络采用工业以太网,下层控制网络采用PROFIBUS-DP现场总线。提出了主站+智能从站方式和主从分布式I/O方式两种硬件配置方案,综合分析两者优劣,结合现场实际需求,选择了主从分布式I/O方式。通过下位机程序编程和上位机组态,实现了控制网络的实时状态监测。根据现场实际应用情况,优化后的控制系统精度高、实时性好、可靠性高、易于维护,能够满足要求,在电气控制方面为等温模锻改造提供了硬件保障。     

筒形机匣等温精锻时模具的加热及有限元热场分析

通过理论分析和计算确定了筒形机匣等温精密模锻时模具的加热温度，制定出正确的加热方案，并根据实际需要设计并选择了合理、可行的加热装置。开发了有限元热场分析的计算程序，并对筒形机匣等温精锻模具进行了热场分析，模拟了模具的动态及稳态温度场状况，验证了加热装置及方案设计的正确、可行性。该程序的开发和应用为等温模锻时确定模具的加热温度提供了新的理论依据和方法。     

基于自由锻的细长栓杆胎模锻造法

本文根据锻造生产中的典型实例,论述基于自由锻-空气锤胎模锻造细长栓杆的方法,对细长栓杆的锻造胎模进行设计,并阐述细长栓杆胎模锻造工艺过程,同时,针对锻造生产过程中容易出现的问题进行分析说明,以便合理利用现有锻造设备,解决设备不足对生产带来的影响。     

连杆盖锻造模设计与制造

介绍了491Q发动机连杆盖毛坯的锻造工艺及锻造模的设计与制造加工工艺流程,阐述了模具设计的特点及要点,生产出的零件合格率高,模具成本较低,满足了企业的需求,对类似零件的锻造模设计具有一定参考作用。     

活塞尾锻造工艺实验研究

高硅铝合金SC100_T6具有低热膨胀率和好的耐磨性,但是SC100_T6在室温下塑性差,不适合锻造,在高温下模具的摩擦因数大,增大了锻造的难度。详细分析活塞尾锻件结构尺寸和模锻成型的关键技术,制定了三步模锻成型工艺:预锻成型、终锻成型和切边,设计了模具结构。工艺实验验证了工艺的可行性。     

听筒T铁级进模冷锻工艺研究

应用有限元模拟技术,对小型、精密听筒T铁的级进模冷锻工艺进行研究,分析对比了分别采用小飞边模锻和闭塞式模锻工艺时的金属填充能力、成形力大小和模具结构可行性.结果表明:闭塞式模锻方案更适合于听筒T铁的级进模冷锻成形,提出了闭塞式模锻+开式锻造整形的听筒T铁级进模冷锻工艺路线,所提出的工艺方案不仅能有效控制材料填充,而且能减小总成形力.