TC8-1高溫鈦合金壓氣機(jī)轉(zhuǎn)接環(huán)環(huán)軋過程的有限元仿真及試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-12 15:58
在當(dāng)今民用乃至軍事航空領(lǐng)域,發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比的大小已經(jīng)成為了行業(yè)關(guān)注發(fā)展的重點(diǎn)。為了能夠進(jìn)一步提升高壓壓氣機(jī)整體的性能,在每個(gè)環(huán)節(jié)都在力求最求更進(jìn)一步的突破。涉及壓氣機(jī)研制過程中的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新、新材料的探索、新型制造加工方案的研制等,都在逐步跟進(jìn)。本研究?jī)?nèi)容所涉及鍛件始終處于從烏克蘭海外進(jìn)口采購(gòu),國(guó)產(chǎn)化試制還是一片空白。若能通過模擬仿真成功加工出滿足各相關(guān)技術(shù)性能指標(biāo)要求的鍛件,將極大的推進(jìn)該型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的科研工作,同時(shí)為類似外購(gòu)鍛件的國(guó)產(chǎn)化試制提供理論和實(shí)物借鑒基礎(chǔ),推進(jìn)相關(guān)科研領(lǐng)域的發(fā)展。針對(duì)軋制試驗(yàn)研究所使用的材料TC8-1、整個(gè)加工制造流程中所使用的帶鋸床、熱處理爐、鍛壓機(jī)和環(huán)軋機(jī)相關(guān)方面進(jìn)行選擇,闡述選擇使用的依據(jù)和目的。同時(shí),對(duì)軋制完成后進(jìn)行取樣檢測(cè)組織性能的試樣方法與設(shè)備進(jìn)行說明確認(rèn),以及工藝加工路線的選擇與注意事項(xiàng)。通過Simufact軟件對(duì)環(huán)軋加工進(jìn)行有限元模擬仿真,運(yùn)用仿真理論基礎(chǔ)建立了環(huán)形件軋制的模擬仿真模型。通過環(huán)軋加工部件建模、賦予材料模型、網(wǎng)格劃分、接觸關(guān)系、約束和加載等過程,開展環(huán)軋過程的數(shù)值模擬仿真工作。完成仿真運(yùn)行環(huán)軋?jiān)囍七^程后,輸出模擬仿真相關(guān)數(shù)據(jù)...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
TC8-1高溫鈦合金[7]
高溫鈦合金區(qū)別于其他合金的性能特點(diǎn)主要體現(xiàn)在高溫強(qiáng)度性能、蠕變以及高溫?zé)岱(wěn)定性方面。將高溫鈦合金長(zhǎng)時(shí)間裸露處于應(yīng)力以及非應(yīng)力的,在高溫環(huán)境下能夠保持塑性以及韌性的能力,我們稱其為高溫?zé)岱(wěn)定性為衡量指標(biāo)的斷面收縮率ψ若在高溫暴露環(huán)境后,斷面收縮率大于未暴露一半,我們可以認(rèn)定熱穩(wěn)定性達(dá)標(biāo),低于則不達(dá)標(biāo)。斷裂初性 KIC同理可衡量標(biāo)準(zhǔn)[8]。TC8-1 鈦合金的化學(xué)成分組成充分體現(xiàn)出了高溫鈦合金的組織及性能。相比其他合金,高溫鈦合金的主要化學(xué)成分種類比較多。如其包含的元鋁、錫、鋯、鉬、硅外,還有相對(duì)少量的鈮和稀土對(duì)材料性能也起到一定。其中元素鋁、錫、鋯與α相相互作用體現(xiàn)出固溶強(qiáng)化的效果,可以提高在室溫以及高溫環(huán)境下的性能;硅在材料耐熱性方面起到積極作用,并與共同存在作用時(shí)效果更佳。TC8-1 高溫鈦合金屬于α+β型強(qiáng)化合金,相較于其他鈦合金其組織存在等α相作為基體結(jié)合著少許轉(zhuǎn)變?chǔ)孪,因此也相?dāng)于近α高溫鈦合金的一種其組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知,在保留了α+β型鈦合金強(qiáng)度和塑性都比較高的特,還同時(shí)擁有了α型鈦合金優(yōu)秀的高耐熱性能和熱穩(wěn)定性能[9,10]。
圖 1-3 傳統(tǒng)環(huán)件鍛造實(shí)例[19]為加工連續(xù)無縫環(huán)形部件的連續(xù)塑性成形一進(jìn)的特種加工技術(shù),在通俗應(yīng)用中也被叫做碾航空航天等高端技術(shù)領(lǐng)域的引領(lǐng)下以取得快先進(jìn)的成形加工技術(shù)也是未來整體的發(fā)展趨有鍛件尺寸誤差小、后續(xù)去除余量小、加工成構(gòu)更好;所需設(shè)備性能降低、適用范圍擴(kuò)大度低、相關(guān)模具使用周期長(zhǎng)、容易達(dá)到生產(chǎn)自慢慢代替了傳統(tǒng)的自由鍛加工方式,成為各加[20]。類型徑軸向軋制時(shí)環(huán)形件軋制的主要兩種類型。要運(yùn)行原理:由主輥充當(dāng)驅(qū)動(dòng)輥,實(shí)現(xiàn)包括環(huán)芯輥充當(dāng)被動(dòng)輥,主要達(dá)到旋轉(zhuǎn)運(yùn)行效果;導(dǎo)
本文編號(hào):3133571
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
TC8-1高溫鈦合金[7]
高溫鈦合金區(qū)別于其他合金的性能特點(diǎn)主要體現(xiàn)在高溫強(qiáng)度性能、蠕變以及高溫?zé)岱(wěn)定性方面。將高溫鈦合金長(zhǎng)時(shí)間裸露處于應(yīng)力以及非應(yīng)力的,在高溫環(huán)境下能夠保持塑性以及韌性的能力,我們稱其為高溫?zé)岱(wěn)定性為衡量指標(biāo)的斷面收縮率ψ若在高溫暴露環(huán)境后,斷面收縮率大于未暴露一半,我們可以認(rèn)定熱穩(wěn)定性達(dá)標(biāo),低于則不達(dá)標(biāo)。斷裂初性 KIC同理可衡量標(biāo)準(zhǔn)[8]。TC8-1 鈦合金的化學(xué)成分組成充分體現(xiàn)出了高溫鈦合金的組織及性能。相比其他合金,高溫鈦合金的主要化學(xué)成分種類比較多。如其包含的元鋁、錫、鋯、鉬、硅外,還有相對(duì)少量的鈮和稀土對(duì)材料性能也起到一定。其中元素鋁、錫、鋯與α相相互作用體現(xiàn)出固溶強(qiáng)化的效果,可以提高在室溫以及高溫環(huán)境下的性能;硅在材料耐熱性方面起到積極作用,并與共同存在作用時(shí)效果更佳。TC8-1 高溫鈦合金屬于α+β型強(qiáng)化合金,相較于其他鈦合金其組織存在等α相作為基體結(jié)合著少許轉(zhuǎn)變?chǔ)孪,因此也相?dāng)于近α高溫鈦合金的一種其組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知,在保留了α+β型鈦合金強(qiáng)度和塑性都比較高的特,還同時(shí)擁有了α型鈦合金優(yōu)秀的高耐熱性能和熱穩(wěn)定性能[9,10]。
圖 1-3 傳統(tǒng)環(huán)件鍛造實(shí)例[19]為加工連續(xù)無縫環(huán)形部件的連續(xù)塑性成形一進(jìn)的特種加工技術(shù),在通俗應(yīng)用中也被叫做碾航空航天等高端技術(shù)領(lǐng)域的引領(lǐng)下以取得快先進(jìn)的成形加工技術(shù)也是未來整體的發(fā)展趨有鍛件尺寸誤差小、后續(xù)去除余量小、加工成構(gòu)更好;所需設(shè)備性能降低、適用范圍擴(kuò)大度低、相關(guān)模具使用周期長(zhǎng)、容易達(dá)到生產(chǎn)自慢慢代替了傳統(tǒng)的自由鍛加工方式,成為各加[20]。類型徑軸向軋制時(shí)環(huán)形件軋制的主要兩種類型。要運(yùn)行原理:由主輥充當(dāng)驅(qū)動(dòng)輥,實(shí)現(xiàn)包括環(huán)芯輥充當(dāng)被動(dòng)輥,主要達(dá)到旋轉(zhuǎn)運(yùn)行效果;導(dǎo)
本文編號(hào):3133571
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