基于类等势场的粉末高温合金盘件等温锻造预成形设计

以体积成形工艺为例提出了一种新的预成形设计方法。通过静电场模拟选取适当的等势线作为预锻模型腔的基本形状，将选取的预成形形状通过频谱分析进行光顺处理，可以确定出六组预锻模型腔最终轮廓形状。利用有限元软件对粉末高温合金盘件两工步（预锻＋终锻）等温锻造过程进行模拟，进一步分析了相关场变量的分布，优选出预锻模型腔形状。分析表明，基于类等势场法的预成形设计和基于频谱分析的曲线曲面光顺处理方法适合体积成形工艺的预制坯设计。     

锻模热负荷参数的工程计算方法

对锻模热负荷参数的表征与计算进行了研究,选用热强度系数描述锻模材料的抗热损伤能力,回火系数描述锻模材料的热程度,热载系数描述锻模材料的热疲劳程度,应用传热学和热弹塑性理论,推导出了上述热负荷参数的计算公式。并针对锻模的实际使用和损伤情况,利用频谱弹塑性理论,推导出了上述热负荷参数的计算公式。并针对锻模的实际使用和损伤情况,利用频谱分析方法,确立了锻模热负荷参数的工程计算方法。应用该方法,分析研究了几种典型锻模的热负荷状况,计算结果与有限元分析结果相一致,并与统计规律相吻合,能够满足工程需要。     

局域气氛下电接触瞬态热源表面强化新设备研究

根据锻模的损伤机理,针对模具的高寿命和良好的抗磨损要求,提出了一种局域气氛下电接触瞬态热源表面强化新工艺,并设计了一台用于材料表面强化的新设备,应用该设备对典型热锻模材料进行表面强化处理,取得了良好的改性效果。     

粉末成型液压机的自动控制模式

在保留通用液压机原有手动控制功能的前提下,用可编程控制器对其进行自动化改造,以满足粉末成型工艺的要求, 使通用液压机的使用范围更加宽广。     

热锻模具的优化设计方法

从分析工程实际中热锻模具的失效形式入手,建立了一种考虑主要失效形式的串联模型,根据材料的最优利用原则,推导出适用于热锻模具的优化设计方法,该方法对工程实际有一定指导意义     

锻模型腔表面热负荷分析

根据锻模型腔热负荷来源,通过非稳态传热理论,分析研究了模具工作表面层的温度分布与传递规律,给出了型腔表面温度分布梯度和热流密度公式,并给出了锻模型腔表面的温度负荷峰值的计算公式。同时分析了温度波在模具中的传递规律,热影响区范围与影响机理,为进一步开展锻模温度场与热应力场的研究提供了基础。     

7050-T7452高强铝合金的开坯与锻造工艺研究

为了研究7050高强铝合金开坯工艺的变形均匀性及锻件的断裂韧性,采用数值模拟、微观组织分析及紧凑拉伸试样的KIC试验等,分析研究7050高强铝合金铸坯改锻和挤压坯锻造的变形均匀性、显微组织和断裂韧性,得到了两种开坯工艺条件下坯料的平均等效应变、变形均匀系数、晶粒尺寸大小及分布和断裂韧度值。结果表明:铸坯改锻工艺的变形均匀性较好,其平均等效应变约为7.2,变形均匀系数约为0.475;挤压坯锻造工艺的变形均匀性较差,其平均等效应变约为1.9,变形均匀系数约为0.954;铸坯改锻工艺的平均晶粒尺寸与挤压坯锻造工艺基本相当,约为7.5μm,但铸坯改锻工艺的晶粒尺寸比挤压坯锻造更均匀;铸坯改锻工艺下锻件的KIC满足AMS4108F标准要求,而挤压坯锻造工艺不满足,其原因是挤压坯锻造后脆性较大,并残留有挤压织构。     

FGH96合金挤压过程的数值模拟与试验研究

根据刚塑性有限元理论,基于DEFORM-3D软件平台,对FCH96合金不同参数(摩擦因子、模具与坯料之间的热传导系数)下的挤压过程进行了模拟研究.获得了挤压载荷、温度变化、等效应变场以及金属流线等规律,从而为FGH96合金的实际挤压过程提供了参考,为工艺参数的优化提供了基础.研究成果在实际应用中,得到了良好的挤压件.     

钼金属径向精锻工艺的数值模拟

通过热压缩试验研究钼金属在应变速率为0.01～10 s~(-1),变形温度为900～1450 ℃条件下的热变形性能,建立了基于流变应力的钼金属热变形的本构方程.应用有限元分析软件DEFORM中的COGGING模块对钼金属棒材的径向精锻过程进行模拟,确定合理的工艺参数,并对模拟结果进行分析.结果表明:本研究提出的用于模拟结果分析的锻透性判据合理,工艺过程和参数的确定方法正确.研究表明:影响锻透性的主要因素为道次压入量和锤头倾角;影响锻件表面质量的主要因素为轴向送进速度和旋转角度.     

GH4169合金摩擦焊规范与成形性能

以高性能航空发动机蜗轮盘和压气机盘为背景,应用能量方法对GH4169合金管状模拟试件的惯性摩擦焊接过程进行了分析与计算,推导出了焊接热力影响区主要热参数的理论计算公式。经编程计算,给出了摩擦焊接区域温度和飞边分流半径的拟合曲线,并分析研究了飞边缺陷的种类及其产生的原因。内缺陷以分流半径为参考,该处存在速度奇异点,不良的工艺规范,会导致裂纹缺陷。中间缺陷以分离半径为参考,该处存在较大的应力集中,从而容易产生裂纹缺陷。外缺陷以飞边半径为参考,当温度较低的飞边外缘处拉应力值达到某一临界值后,就会在翘起的外飞边上产生裂纹缺陷。基于本文方法,可以合理地制定出惯性摩擦焊接规范,从而为提高GH4169合金的成形性能和接头质量创造条件。