TC4钛合金薄壁高筋构件近等温锻造技术研究

研究了TC4钛合金薄壁高筋构件的近等温模锻工艺,合理设计了锻件的尺寸与模具结构,同时利用有限元模拟软件Deform3D对闭式模锻与开式模锻下的预制坯锻造方案以及不同长度的圆棒锻造方案下锻件的成形过程进行了有限元模拟分析,从而对锻造工艺参数进行合理选取。基于近等温锻造工艺,通过多火次、增量变形的方法成形出了质量良好的TC4钛合金精密模锻件。微观组织分析表明,锻件各区域的微观组织均为既存在等轴初生α相,又存在片状β相的双态组织,且晶粒大小比较均匀。相对于原始坯料,经过近等温锻造的锻件的断裂伸长率略微下降,屈服强度变化不大,而抗拉强度与弹性模量比坯料略微上升,力学性能良好。

新型电冲击复合锻挤工艺对薄壁高筋构件成形质量的影响规律研究

目的为保证运载装备高功效轻量化的同时,提升其支撑防护结构的成形性能,提出一种铝合金薄壁高筋构件电冲击复合锻挤成形工艺方法,并探究模具下压量、电流密度对铝合金薄壁高筋构件成形质量的影响。方法通过DEFORM-3D仿真软件模拟分析2024-T4铝合金薄壁高筋构件电冲击复合锻挤下材料流动和填充规律,并对仿真分析结果进行电冲击复合锻挤成形试验验证。结果仿真模拟表明:随着模具下行,材料流动和填充难度增加,成形质量下降,不同电流密度对薄壁高筋构件成形影响程度不同。通过不同的电流密度进行试验,得到薄壁高筋构件最佳成形工艺。试验结果表明:当坯料预热至300℃,脉冲电流值为600 A时,成形后构件未见明显的开裂和填充不满等缺陷,成形的筋高提升35.14%,成形质量最好。结论与无电冲击的薄壁高筋构件相比,电冲击复合锻挤成形时构件整体成形性能提升,这是由于构件受脉冲电流焦耳热效应和非热效应的影响,金属流动性增强,成形载荷降低,更容易填充模具型腔。