Ti2AlNb合金薄壁件成形-热处理过程组织和力学性能预测模型

来源 :塑性工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jurenyaoyao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
基于内变量法,建立了Ti2 AlNb合金成形-热处理过程组织和力学性能预测模型,通过遗传算法求解出该模型的一系列参数,并进行了实验验证.将该模型应用于有限元模拟,实现了成形-热处理过程的微观组织和力学性能全流程一体化模拟.通过该模型对Ti2 AlNb合金板材高温自由胀形和管材高温压制进行了模拟,模拟结果与实验结果一致性较好.通过成形-热处理过程组织和性能预测模型可以对构件成形-热处理过程中的变形、 微观组织和力学性能进行准确的模拟和预测,指导Ti2 AlNb合金薄壁件的成形和热处理工艺的制定.
其他文献
在薄壁管通过压缩-胀形制备有益皱方法的基础上,提出一种通过局部环向约束调控薄壁管有益皱的新方法;建立局部环向约束条件下薄壁管压缩-胀形数值仿真模型,设计镶块式约束环和制皱模具并搭建压缩-胀形专用实验装置.结合数值仿真和实验结果讨论局部环向约束对起皱的影响规律.结果表明:受模具边界条件和局部约束的影响,管坯在模具入口、 约束环两侧形成应力集中区,引起失稳起皱;半锥角为20°的入口锥面约束可显著提高薄壁管压缩-胀形的稳定性,有利于制备轴向对称的3个有益皱;中置中间约束将胀形区分为对称的两个变形区,有利于制备4
研究了挤压温度(340和380℃)和冷却方式(空冷和水冷)对扩-收挤压工艺制备的AZ80镁合金筒形件的显微组织和力学性能的影响.使用光学显微镜、 日立SU5000扫描电子显微镜和Instron 3382万能拉伸实验机表征了其显微组织与力学性能.结果表明:不同挤压温度及冷却方式对挤压态AZ80镁合金显微组织及力学性能影响显著.AZ80镁合金在挤压温度340℃水冷处理后,具有较细小的晶粒尺寸、 较弱的基面织构和细小的颗粒状β-Mg17 Al12相;380℃空冷试样抗拉强度和伸长率分别为286.5 MPa和8.
为了研究Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金板材在热冲压过程中产生的变形对后续时效析出行为及时效性能的影响,以某车型后纵梁为研究对象,进行了高强铝合金热冲压试验,并在120℃对成形后的零件进行人工时效处理,时效时间为0~24 h,间隔3h.从时效处理后的后纵梁不同变形位置切取拉伸试样,研究了不同变形位置试样的力学性能随时效时间的演化规律,并利用透射电子显微镜对不同位置不同时效时间下的试样进行微观组织表征,分析了析出物的种类和分布随变形量及时效时间的演化规律,结果表明,由于形变诱导析出行为的发生,变形量大的位置
为在一个工序中同时完成矫直和矫圆两种工序,提出了大型直缝焊管三辊连续复合矫形新工艺.对该工艺过程、 辊形分布以及加载参数进行了介绍,开发了三辊连续复合矫形实验设备.以残余椭圆度和残余直线度最小为目标,通过实验方法探究了径向压下量、 初始椭圆度、 初始直线度、 往复弯曲次数以及径厚比等工艺参数对矫形效果的影响.最后提出了一种根据管坯材料和几何尺寸确定径向压下量、 辊轴旋转速度和管坯进给速度等工艺参数范围的矫形策略.搭建了三辊连续复合矫形半自动化实验平台,可实现大型直缝焊管直线度和椭圆度的协同调控.矫后管坯的
在轴向进给增量式中温滚轧成形工艺基础上,基于工艺设备一体化思路,研究并设计了高性能花键轴的成形装备,介绍了成形装备各个子系统的组成及功能实现方案.通过42CrMo花键轴滚轧试验研究了交流伺服轴向进给增量式中温滚轧设备的性能.结果表明,单根花键轴的轧制时间约为120 s,相比于传统切削-热处理工艺,效率显著提升;通过测试轧制过程中的电机转速发现,转速的均方根误差小于5%,表明驱动系统具备优异的转速精度和稳定性.对轧制的花键轴进行了测量分析,试验花键轴齿形尺寸在公差范围内,满足装配要求;此外,花键轴截面微观组
研究了晶粒尺寸对纯钛箔材在电加热辅助微弯曲成形中变形行为的影响,为成形过程的设计提供了研究基础.对厚度为50μm的不同晶粒尺寸(2.7、4.5、14.7和24.5μm)的纯钛箔材分别在25、160、300和450℃温度下进行了电加热辅助微弯曲试验,对比了不同晶粒尺寸在不同成形温度下对回弹角和弯曲载荷的影响,并分析了其原因.结果表明,在各弯曲温度下,回弹角和弯曲载荷均随晶粒尺寸的增大而减小.此外,高温弯曲相对于室温弯曲的回弹角减小率随晶粒尺寸的增大而增大,高温弯曲时最大弯曲载荷的减小率也随晶粒尺寸的增大而增
基于前处理软件LS-PrePost建立先进高强钢DP1180的帽形件链模成形有限元模型,采用考虑先进高强钢Bauschinger效应的Y-U材料硬化模型,通过拉伸-压缩试验获取材料参数,然后通过LS-DYNA的显示算法进行求解,得出帽形件链模成形结果,并采用无模法基于LS-DYNA的隐式算法计算出经链模成形后的帽形件回弹.结果表明,回弹导致链模成形帽形件腹板拱起,侧壁弯曲,且法兰处回弹最大.由于链模成形是一个连续加载过程,经链模成形后帽形件的回弹量沿成形方向不一致,为提高补偿的有效性,通过有限元软件DYN
为了改善筒形件辊挤成形时的变形均匀性,避免辊挤缺陷的产生,建立了三维实体模型,对纯铝筒体毛坯辊挤成形进行了数值模拟,研究了不同飞边槽圆角半径时辊挤成形的变形行为.模拟结果表明,经过第1道次辊挤成形,随飞边槽圆角半径增大,坯料的变形均匀性因子呈现先减小后增大的趋势,当圆角半径为5 mm时变形均匀性因子最小,变形最均匀;第2道次整形后,随飞边槽圆角半径的增大,产生折叠缺陷的趋势逐渐降低,当圆角半径大于5 mm时不再产生折叠,坯料辊挤成形质量最好.根据模拟结果进行了实验验证,实验结果与模拟分析相吻合.
为了改善传统热轧AZ31镁合金板材的微观组织,提升其综合力学性能,将AZ31镁合金板材经360℃热轧后,采用不同时间液氮浸泡进行深冷处理,研究不同深冷时间处理对热轧AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:经深冷处理后,热轧AZ31镁合金中析出第二相,同时合金内部晶粒尺寸得到细化,导致孪晶产生.AZ31镁合金热轧板材经过20 min深冷处理后,综合力学性能得到显著改善,其硬度、 屈服强度和极限抗拉强度分别为75.4 HV、182 MPa和278 MPa,较传统热轧分别提高了9.4%、8.3%和14
对铝合金单层侧向搅拌摩擦增材制造进行了研究,分析了工艺参数对侧向搅拌摩擦增材表面成形和内部宏观形貌的影响.结果表明,增材后基板区晶粒受热输入影响发生长大,增材区和结合区晶粒得到细化.增材速度过慢会因“二次增材”在增材表面形成波纹.下压量一定时,可以通过提高旋转速度和降低增材速度增加热输入,以提高材料软化程度来减弱毛刺现象,提高增材表面平整度,同时,增材区域内部钩尖尺寸也因垂直方向的塑性流动加强而减小.下压量过小时,热输入不足,材料软化程度和垂直方向的塑性流动不足,不利于减弱表面毛刺现象和减小内部钩尖尺寸;