700℃以上服役涡轮盘用难变形镍基高温合金热加工研究进展

航空发动机推重比的不断提高对涡轮盘材料的高温服役性能提出了更严苛的要求。服役温度超过700℃的涡轮盘用镍基变形高温合金的合金化程度和γ′相含量极高,使其变形抗力大幅提高、热塑性明显下降、热加工窗口变窄,在热变形过程中很容易发生开裂和组织失稳,给其涡轮盘的制备带来了极大的困难。介绍了这类难变形镍基高温合金的热加工工艺流程、摩擦和绝热温升修正及本构模型和热加工图的构建方法,综述了典型难变形镍基高温合金Rene65、U720Li、ЭК151、ЭЛ975、TMW的热变形行为研究进展。展望了这类变形高温合金的研究方向,为其热加工工艺优化提供一定的参考。

基于BP神经网络的压力容器CFD温度场预测

利用计算流体动力学软件FLUENT建立了烟气、容器、保温棉多层热流固耦合模型。模拟得到了大型压力容器热处理升温阶段温度场分布。结果表明,模拟结果与实验相吻合,相对误差在±1.2%以内。基于FLUENT计算结果,以富氧燃烧时火焰温度和容器不同层位置作为输入变量建立含15个隐含层的BP神经网络。采用经过训练的神经网络,预测容器不同层温度,得到的相对误差仅为0.34%,准确性高,省去了大量的FLUENT计算,提高了预测效率。

加热工艺对难变形高温合金U720Li中γ'相溶解及晶粒长大行为的影响

变形前的加热工艺对高温合金的热加工性能具有重要影响。本研究通过开展等温加热实验研究了难变形高温合金U720Li中γ'相特征及晶粒组织随加热温度及保温时间的演变行为,进而为改善其热加工性能提供理论指导。为了更准确地描述γ'相和晶粒的特征,本实验采用电解腐蚀与化学腐蚀试样相结合的方法开展研究。结果表明,一次γ'的面积分数及尺寸随加热温度的升高及保温时间的延长逐渐减小。细小二次γ'比粗大一次γ'更易溶解,前者在1100℃保温30 min就可完全溶解,而后者在1180℃保温30 min才能完全溶解;一次γ'的不断溶解减弱了其对晶界的钉扎作用,导致合金的平均晶粒尺寸随加热温度升高及保温时间的延长逐渐增大,且在1180℃(高于γ'溶解温度)短时保温就发生了晶粒异常长大现象,形成混晶组织。最后,根据不同加热条件的晶粒长大行为,建立了U720Li合金在1050~1160℃的晶粒长大动力学模型。