工艺参数对楔横轧大断面多台阶轴拉细缩颈的影响

针对在大断面多台阶轴轧制过程中容易出现拉细缩颈的问题,以实际生产中的复杂大断面多台阶轴为研究对象,研究轧制工艺方案和轧件拉细缩颈缺陷。根据成形角α和展宽角β这两个工艺参数与金属流动速度的制约关系,采用有限元模拟和轧制实验相结合的方法,研究了两个工艺参数对轧件轧制应力和内部疏松程度的影响规律。通过寻找两个工艺参数对应的轧件轧制应力转折点和内部疏松转折点,最终界定了断面收缩率为81.22%时两个工艺参数的合理取值范围:成形角α为31°~32.4°、展宽角β为8.2°~9°。采用优化后的工艺参数进行轧制成形,缩短了模具设计周期。

GH4169合金叶片楔横轧预制坯成形质量研究

以航空发动机GH4169合金叶片预制坯为对象,通过热压缩试验分析GH4169合金高温变形行为,构建GH4169合金楔横轧预成形数值模拟模型。开展了楔横轧试验,并将试验件和仿真件进行了对比,对叶片预制坯的成形质量进行了研究。结果表明,若工艺参数选择不当,预制坯的表面会出现拉细缩颈甚至拉断缺陷。初始成形温度会影响表面成形质量,轧件在高温条件加工更容易出现缩颈现象。同时,初始成形温度会显著影响预制坯心部成形质量,在较高的初始成形温度下,预制坯心部易形成尺寸较大、数量较多的微孔洞,尺寸多集中在20~30μm范围内,主要在NbC碳化物的脱落处形核,形成微孔洞。为获得无成形缺陷的GH4169合金叶片预制坯轧制,轧制时初始成形温度应不高于1 020℃,断面收缩率和轧辊转速应不高于55%和10 r/min。