961材料实验室硬度与现场硬度的差异性分析

针对实验室布氏硬度试验结果与现场硬度结果差异较大的问题,从人、机、料、法、环、测等方面进行分析,以期找到造成差异的根本原因。分析结果表明:现场硬度试验受限于锻件性能、磨削器材以及其他方面的原因,难以达到实验室硬度试样表面的平整度、平行度和粗糙度,致使两者结果差异较大;由于961材料锻件硬度较高(325~368 HBW),锻件表面进行磨削时仅将锻件表面氧化皮打磨,难以保证锻件表面脱碳层(脱碳层深度多在0~0.3mm,最厚一般不超过1 mm)被完全去除,脱碳层会降低读取的硬度值,这也导致现场硬度试验结果与实验室结果产生较大差异。

GH901合金锻件晶粒级别与均匀性对探伤杂波及底波损失的影响

针对多批次GH901高温合金锻件探伤底波损失与杂波超标不合格的质量问题,开展了多次GH901合金锻造工艺试验,根据锻件不同位置的超声波探伤结果与对应位置晶粒组织进行分析,得出晶粒组织对GH901合金锻件超声波探伤底波损失与杂波的影响。研究结果表明,GH901合金锻件超声波探伤底波损失与晶粒组织的粗细及均匀性存在对应关系,晶粒越细则超声波探伤底波反射回波越高,杂波低;晶粒越粗则超声波探伤底波反射回波越低,杂波高,当合金锻件晶粒达到2级或更粗时,锻件探伤杂波超标;当GH901合金锻件各区域组织差异较大时,锻件探伤底波损失不合格。

TA15钛合金相变温度与锻造温度符合性确认

针对TA15钛合金相变温度与两相区(α+β)锻造加热温度符合性问题,对TA15钛合金棒料及锻件进行了多批次对比性的工艺验证,结果表明:TA15棒料相变点测定有效区间在992~996℃,根据相变点选取原则,将两相区(α+β)锻造加热温度(955±5)℃进行固化并进行试验,锻件形状、尺寸、力学性能、高低倍组织、超声检测等全部达到了规定的技术要求。

YZGH4169鼓筒轴锻造工艺研究

针对YZGH4169鼓筒轴难以锻造成形的问题,制定了YZGH4169鼓筒轴锻造成形优化方案,通过优化鼓筒轴锻造工艺、中间坯、锻模设计和有限元软件数值模拟等方法进行工艺试制。结果表明:优化方案确保了鼓筒轴锻造成形,提高了锻造效率和锻件合格率、材料利用率,延长了锻模使用寿命,减少了模锻成形火次,降低了锻造设备的压力和生产成本,锻件形状、尺寸、力学性能、硬度、晶粒度、金属流线、金相组织等均达到了规定的技术要求。

锻造变形与固溶处理对GH536合金锻件晶粒及硬度的影响

通过锻造变形量及固溶工艺参数的变化,研究了GH536合金锻件晶粒度及硬度的变化规律。试验结果表明:镦粗变形后,锻件晶粒尺寸有减小的趋势,但变形程度对锻件晶粒影响不大,锻件晶粒与变形前相当;固溶处理温度影响GH536合金锻件的晶粒尺寸及硬度,固溶保温时间对GH536合金锻件的晶粒及硬度影响不大。

控制钛合金连杆锻件翘曲变形的研究

基于长杆类连杆锻件特征,从设备选择、锻件设计、模具零件润滑、模具结构设计及保温、锻后变形以及热校正等环节分析连杆锻件产生翘曲变形的原因,并通过多方面研究锻件产生翘曲变形的机理,有针对性地制定改进措施。实践证明:影响锻件翘曲变形的因素是综合性的,针对性的改进措施是合理可行的,有效提升了锻件应用的质量稳定性。

GH5188斜Ⅰ型薄壁锻件自适应环轧仿真分析

以GH5188斜Ⅰ型锻件为研究对象,基于ABAQUS-Explicit显示动力学分析平台,建立了径-轴向轧扩有限元分析模型,通过Fortran语言进行程序二次开发,建立了辊系自适应运动模型,对GH5188斜Ⅰ型锻件进行热力耦合模拟,基于等体积原则,设计了锻件中间坯,分析了中间坯环轧过程的应力场、应变场,并进行环件轧制过程模拟可靠性验证。结果表明,建立的有限元模型稳定可靠,设计的中间坯合理可行,生产的锻件尺寸满足图纸要求,锻件各项性能指标满足标准要求,为相似锻件的生产提供了参考。

大角度盆状TC6钛合金锻造成形研究

介绍了通过饼坯+胎模成形大角度盆形锻件的近净成形锻造方案,并对方案进行了模拟验证、生产试制。试验结果表明:对于大角度盆形锻件采用饼坯+胎模成形的近净成形方案,可获得流线及组织性能良好的锻件。检测结果表明:锻件内部未见缺陷及清晰晶,流线沿锻件外形分布,无穿流和涡流,高倍组织为典型的等轴组织,β相基体均匀分布初生α相,初生α相含量约为40%,晶粒细小且均匀,各项性能检测结果均满足要求且有一定富余量。该方案的生产验证了TC6大角度盆形锻件的生产新模式,既能保证产品质量又能节约生产成本,还能充分挖掘设备生产能力,创造更好的经济效益,对类似产品成形有一定的指导作用。

拖拉机液压机械无级变速器换段过程行星排动力学特性仿真研究

课题组使用AMESim和Adams两个软件进行联合仿真,研究了拖拉机液压机械无级变速器换段过程行星排不同换段时序的动力学特性。仿真结果表明:换段时序不同,行星排齿轮啮合力也不同;随着换段重叠时序的增加齿轮啮合力增大,加剧轮齿间磨损,使得行星排振动加剧;在保证变速器换段的平顺性和效率的情况下,降低换段重叠时序有助于达到减振、降噪和延长齿轮使用寿命的效果。

电液锤上GH901合金涡轮盘模锻成形工艺

目的研究GH901合金涡轮盘锻件的成形工艺。方法采用有限元软件Simufact-2D对镍基高温合金涡轮盘的锤上模锻过程进行数值模拟分析,研究不同中间坯高径比下涡轮盘的填充效果及等效应变变化规律;研究不同锤击能量下涡轮盘的温度分布规律。结果 GH901合金涡轮盘锤上模锻时,中间坯高径比过大或过小均影响填充效果,同时不同高径比下模锻的等效应变也有差异。当高径比为0.21时,锻件填充效果最好,且应变分布均匀。随着锤击能量的增加,锻件心部产生温升的程度增大,锤击时交替采用50%和80%的能量打击,可得到温度分布较合理的锻件。结论中间坯高径比和锤击能量对GH901合金涡轮盘的锻造变形行为有显著影响,选择合适的锤上模锻工艺参数可以得到尺寸精度高、组织均匀且性能优良的涡轮盘锻件。

聚氨酯橡胶硬度对薄壁三通管内高压成形的影响

以外径为Φ24 mm、壁厚为1.5 mm、长度为120 mm的H85黄铜管为例,以壁厚增减量不超过30%为合格品作为前提,以生成最大支管胀形高度的橡胶硬度为最佳参数,结合胀形实验和有限元仿真共同分析了60~90 HA范围内7种不同硬度的聚氨酯橡胶棒对等径三通管成形质量的影响。研究结果表明:随着橡胶硬度的逐渐增大,支管胀形高度增大,壁厚差减小,壁厚分布越均匀;当橡胶硬度大于85 HA时,支管顶部减薄率大于30%;当橡胶硬度小于70 HA时,直管端部和底部增厚率大于30%。此次研究中,橡胶硬度为85 HA时,成形三通管的最大壁厚为1.899 mm、最小壁厚为1.06 mm、支管胀形高度为17.132 mm,成形效果最佳。管坯整体壁厚分布规律为支管顶部减薄、直管端部增厚,且增厚区明显大于减薄区。