航空大型复杂钛框预锻成形初始毛坯优化

以某TA15钛合金框为例,采用数值模拟、响应面分析及物理模拟实验相结合的方法对预锻成形的初始毛坯形状尺寸进行了优化。构建了初始毛坯的参数化几何模型;建立了预锻成形有限元模型和响应面实验方案;以型腔各区域同时靠模为目标,根据不同初始毛坯的模拟结果,建立毛坯几何尺寸与模具型腔充填之间的定量关联关系,并通过极值求解计算出最优毛坯几何尺寸;最后采用有限元模拟和物理模拟实验验证了初始毛坯优化的可靠性和准确性。结果表明,该方法能有效克服大型复杂钛框预锻成形中常见的填充不满、成形载荷过大等问题,实现预锻件在型腔不同区域同时靠模。

不同道次应变分配下TA15钛合金双道次热压缩静态软化行为

在变形温度为910~970℃、应变速率为0.01 s^(-1)、道次保温时间为1000 s、总应变为0.9条件下,对TA15钛合金进行了双道次热压缩实验,研究了第一道次应变为0.25、0.45、0.65时对合金热变形过程中静态软化行为的影响。结果表明:在不同第一道次应变分配下,除变形温度为910℃且应变为0.25时,合金在道次保温间隔后均出现了静态软化现象,即第二道次流动应力峰值均低于第一道次卸载应力;第一道次应变分配较高时,由于累积畸变能较多,软化程度更为明显;变形温度越接近相变点,第一道次应变对静态软化影响程度越大;微观组织分析表明,道次保温间隔后比保温前的初生α相体积分数明显减少,减小程度与静态软化程度呈正相关性。

H_(2)气基还原V_(2)O_(3)制备VO

VO由于其独特的物理化学性质,是一种极具潜力的锂离子电池材料。本文研究了在H_(2)条件下通过还原V_(2)O_(3)制备VO的工艺。首先通过热力学计算确定还原条件;然后在1623 K、1648 K和1673 K下进行等温还原试验和动力学分析。热力学计算结果表明,V_(2)O_(3)的还原主要受温度和p(H_(2))/p(H_(2)O)影响,反应温度随p(H_(2))/p(H_(2)O)升高而降低。V_(2)O_(3)还原过程符合未反应收缩核模型,反应过程可分为2个步骤:第一步由化学反应控制,反应动力学方程为G(α)=[-ln(1-α)]^(1/3),表观活化能为107.3 kJ·mol^(-1);第二步由气体扩散控制,反应动力学方程为G(α)=[1-(1-α)^(1/3)]^(1/2),表观活化能为45.5 kJ·mol^(-1);还原过程未发现其他中间化合物。显微分析表明,所制备的VO粉末结晶良好,表面致密。

多道次加载下TC6钛合金作动筒等温锻造成形规律

对TC6钛合金作动筒锻件进行单/双/三道次加载成形路径分析,以单道次加载成形中的载荷剧增处为转变点,并在该处改变凸模加载速度,采用双道次和三道次对作动筒进行加载成形规律研究。通过平均成形载荷与成形时间之比来表征成形效率,并对比得出较好的加载成形路径,研究该加载路径下的成形载荷大小与材料流动规律,结果表明:通过对比成形效率得出平均载荷较小、成形效率较高的3种多道次加载路径。从材料流动角度分析了单道次压下量为13%时载荷剧增是由于凸模顶端的水平面与工件开始接触,材料流动变慢导致的;而在压下量为72%时载荷增加是因为工件已经和凹模底部开始接触,大量材料继续向侧向实心凸起处流动,少量材料向上反挤成形作动筒的上端。最后,通过实验与模拟验证表明,作动筒锻件在双道次加载路径下的筒体成形良好,底部实心凸起处充填饱满。多道次加载能够发挥钛合金的超塑性能,提高成形效率,精确塑性成形。