高溫合金葉片是航空、航天、艦船、能源等領(lǐng)域動力裝備最重要的零部件之一,鍛坯的微觀組織及性能是保證葉片質(zhì)量的關(guān)鍵。目前,高溫合金葉片類零件少無余量精密塑性成形制坯工藝復(fù)雜。鍛坯通常采用熱擠壓、熱鍛成形和機械加工等多道次加工,效率和精度低、組織性能與成形精度難以協(xié)同控制。隨著航空工業(yè)的不斷發(fā)展,對葉片類復(fù)雜曲面零件的尺寸精度、表面質(zhì)量和性能要求不斷提高。因此,發(fā)展一種代替熱擠壓工序,實現(xiàn)高效、高精度、成形控性一體化的制坯方法成為葉片類零件高效精密成形的關(guān)鍵。楔橫軋是一種高效、近凈成形技術(shù),已在黑色金屬軸類件制坯中得到廣泛應(yīng)用。對于鎳基高溫合金這種典型的航空難變形材料零件,楔橫軋成形的研究很少,尤其在心部缺陷控制及微觀組織演化規(guī)律的研究方面缺乏理論上的認識,制約了楔橫軋技術(shù)在葉片類復(fù)雜鍛件制坯中的工程應(yīng)用。本文采用試驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究GH4169合金楔橫軋加工過程的心部缺陷形成機理及微觀組織演變規(guī)律,為GH4169合金葉片類零件楔橫軋制坯提供理論基礎(chǔ)。首先采用等溫壓縮試驗定量研究熱變形工藝對GH4169合金微觀組織及δ相演變規(guī)律的影響,探索GH4169合金在熱變形過程中的微觀組織... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２?Ｓ相在髙溫變形過程中的演變示意圖—??．．ａｓｅ?ｄｕｒｉｎｈｉｈ?ｔｅｍｅｒａｔｕｒｅ?ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ１１２１??

?第１章緒論???高效、短流程、高材料利用率的精確制坯技術(shù)代替熱擠壓制坯成為當(dāng)前的研宂熱??點，是推動航空發(fā)動機葉片類復(fù)雜零件無余量高效精密成形的技術(shù)關(guān)鍵。??ｆｔ；?ｊ?ｆ?Ｉ；??加熱?擠壓?初鍛?終鍛?機加??圖１．４傳統(tǒng)葉片制造工藝??Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ｂｌａｄｅ?ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ??１．３．１葉片擠壓成形研究??擠壓成形是采用擠壓桿將放在密閉型腔內(nèi)的坯料從模具的孔型中擠出而獲??得所需零件結(jié)構(gòu)的塑性加工方法，廣泛應(yīng)用于航空航天、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域。而由??于葉片形狀復(fù)雜，葉身部位厚度很薄只有ｌ－２ｍｍ，葉片材料主要為高溫合金、??鈦合金等難變形材料，合金變形抗力大，擠壓成形方法很難一道次完成葉片成形。??目前，在葉片擠壓制坯方面己有大量的報道［？＿７６］，齊廣霞等通過有限元數(shù)值??模擬技術(shù)研宄了?ＧＨ４１６９合金葉片擠壓制坯成形規(guī)律，優(yōu)化了葉片擠壓成形工藝??參數(shù)，獲得了擠壓成形過程中加載力與行程的關(guān)系方程；劉帥洋［７２］等優(yōu)化了坯??料形狀及擠壓模具型腔等，解決了葉片擠壓制坯過程中金屬流動不均勻的問題，??實現(xiàn)了大榫頭葉片擠壓制坯；李小萌采用試驗與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，研??究了擠壓成形工藝對ＧＨ４１６９合金葉片成形質(zhì)量的影響；劉敏＾等通過對有限元??軟件ＤＥＦＲＯＭ進行二次開發(fā)，研宄了?ＧＨ４１６９合金擠壓成形過程中的微觀組織??演變規(guī)律；李偉偉［７５１等針對ＧＨ４１６９合金強度高、難變形、塑性成形溫度范圍窄??等特點，采用有限元方法分析了擠壓參數(shù)對模具磨損的影響規(guī)律。??目前，擠壓成形用于ＧＨ４１６９合金葉片的制坯工藝過程主要是細長毛坯

熱模鍛成形過程如１．５所示。??（＇??．?ＨＴ?ＳＳ?ＳＳ＋ＤＡ??！?坯料?．預(yù)成形?熱鍛?噴丸；??■?ｊ?｜??丨?ＨＴ：?１０２ＣＴＣ保溫３?ｍｉｎ；?ＳＳ：?９７０？９８（ＴＣ保溫１?ｈ，真空冷卻；?；??、?ＤＡ：７２０°Ｃ保溫８ｈ，以５０°Ｃ／ｈ爐冷至６２０°Ｃ保溫８ｈ，真空冷卻?！??？?—?■?一?■?一?■?一?■?一?＿?一?■?一?．?一?．?—?．?一?■?一?■?—?■?一?■?一?．?一?．??圖１．５葉片熱模鍛成形工藝流程??Ｆｉｇ．?１．５?Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ?ｆｌｏｗｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｂｌａｄｅｓ?ｗｉｔｈ?ｈｏｔ?ｆｏｒｇｉｎｇ?ｍｅｔｈｏｄ１７９＂８１１??（２）等溫鍛造??等溫鍛造是基于某些材料具有超塑性的特性而提出的一種精密鍛造成形技??術(shù)。近年來，等溫精密鍛造技術(shù)在國內(nèi)航空制造領(lǐng)域發(fā)展較快，目前己廣泛地應(yīng)??用于航空發(fā)動機的渦輪盤、壓氣機葉片等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的精密航空鍛件的制造中［８２，８３】。??目前，在鈦合金、鋁合金以及高溫合金的等溫鍛造工藝、微觀組織演變規(guī)律及鍛??８??


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