大落差前轴精细制坯辊锻成形工艺研究

对大落差前轴的精细制坯辊锻成形工艺进行研究,设计出3种精细制坯辊锻件,模拟出最优精细制坯辊锻件,然后用逆推的方法设计出第二道次和第一道次制坯辊锻件,根据辊锻件的截面和长度,使用UG软件对三道次辊锻模进行三维造型。通过Deform 3D有限元软件的模拟,对各道次辊锻件的温度场、等效应变场进行分析,结果表明各道次辊锻件成形良好。

Ti-6Al-4V-2Fe合金的多向锻造工艺有限元模拟及微观组织研究

采用有限元方法,对Ti-6Al-4V-2Fe合金的9次换向锻造工艺过程进行了热力耦合数值模拟,获得了合金在该变形工艺下的温度场和应变场的演化规律,并结合温度计算结果,分析了合金锻件内部6个典型位置的金相组织。研究结果表明:工件内大部分区域的变形在β单相区完成,由于这部分区域的降温速率和变形量均较小,所以转变组织为片层状魏氏组织,并存在明显的原始β晶界;在工件表面区域,由于变形温度很快降至α+β两相区内,所以最终转变为网篮组织;随着换向锻造工艺的逐步进行,工件内部的等效应变量逐步增加,锻后等效应变值的分布由中心向表面逐渐减小。

丁字臂锻件裂纹分析及工艺改进

为解决实际生产中丁字臂锻件直孔端附近出现的裂纹问题,基于数值模拟对相应的温度场、等效应变场和速度场进行分析,认为直孔端附近材料的流动速度快且梯度大可能是引起裂纹的主要原因。在此基础上,提出了增设阻力沟的飞边结构设计和一模两件锻模设计的两种改进方案。结果表明,增设阻力沟可有效地降低直孔端处桥部飞边的流动速度,但是无法改变其流动速度不断增大的趋势;一模两件工艺方案,改变了直孔端的金属流动模式,改善了危险区域流动均匀性并获得较为均匀的温度场。后续将安排实际工艺试验,进一步开展验证工作。

β-γ高Nb-TiAl合金准等温锻造过程模拟

采用Deform-3D有限元软件模拟了β-γ高Nb-TiAl合金Ti-45Al-8.5Nb-0.2W-0.2B-0.02Y(原子分数,%)的准等温锻造过程,分析了合金内部等效应力场、等效应变场、温度场的分布以及结合热压缩实验确定了该合金在特定工艺参数下的临界损伤因子.结果表明,随应变速率的增大,锻件的温度损失不明显,等效应力增大,最大等效应变值增加,变形均匀性系数下降,工件变形更加均匀.结合模拟和实验结果,确定了β-γ高Nb-TiAl合金在1150℃,应变速率5×10^(-2)s^(-1)条件下进行包套准等温锻造过程中的临界损伤因子为0.206.