TC1、TA15鈦合金板材成形性能及工藝研究
本文關鍵詞:TC1、TA15鈦合金板材成形性能及工藝研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:TC1、TA15鈦合金具有比強度高、抗蠕變、耐蝕性以及可焊接性良好等優(yōu)點,在航空航天發(fā)動機上得到了廣泛應用。然而對于此合金的熱成形性能,可用資料缺乏,未有全面而綜合的研究成果,對航空航天工業(yè)的使用帶來諸多不便。因此,研究其熱成形性能,對合理制定熱成形工藝提供第一手資料,具有重要的現(xiàn)實意義。 通過對TC1、TA15鈦合金板材進行拉伸試驗,得到TC1和TA15鈦合金在不同條件(室溫、650℃、700℃、750℃、780℃、應變速率0.0005~0.01S-1)下的本構方程,并研究不同條件對鈦合金板材的流變應力及屈服強度、抗拉強度、彈性模量、厚向異性指數(shù)等性能指標的影響,以及其高溫變形微觀組織演變。 分別對TC1、TA15鈦合金進行了沖壓性能試驗(試驗溫度:室溫、650℃、700℃、750℃、780℃),得到極限拉深比、杯突值、最小彎曲半徑、錐杯值等成形性能指標。利用高溫拉伸和脹形試驗,結合有限元數(shù)值模擬結果,分別得出TC1、TA15鈦合金高溫下成形極限圖的左右兩部分,為板材斷裂失穩(wěn)判據(jù)提供依據(jù)。 基于數(shù)據(jù)庫技術,使用Microsoft SQLServer2008軟件,對Dynaform數(shù)據(jù)庫進行二次開發(fā),完善航空發(fā)動機用材的數(shù)據(jù)體系,為有限元模擬及工程應用提供支持。應用二次開發(fā)數(shù)據(jù)庫,對TC1鈦合金板材側框封蓋件熱成形過程進行數(shù)值模擬,,并設計相應模具進行試驗驗證,模擬結果與試驗結果較吻合。
【關鍵詞】:TC1鈦合金 TA15鈦合金 本構方程 熱成形性能 數(shù)據(jù)庫
【學位授予單位】:南京航空航天大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TG146.23;V261
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-6
- 目錄6-9
- 圖清單9-12
- 表清單12-13
- 第一章 緒論13-28
- 1.1 前言13
- 1.2 鈦合金概述13-14
- 1.3 鈦合金的分類14-16
- 1.4 板材的成形極限16-18
- 1.4.1 沖壓成形極限16
- 1.4.2 塑形拉伸失穩(wěn)16-18
- 1.4.3 成形極限圖( FLD )18
- 1.5 板材成形性能18-23
- 1.5.1 拉深試驗19-20
- 1.5.2 杯突試驗20-21
- 1.5.3 彎曲試驗21-22
- 1.5.4 錐杯試驗22-23
- 1.6 鈦合金板材成形性能國內(nèi)外研究現(xiàn)狀23-26
- 1.6.1 本構模型研究24
- 1.6.2 顯微組織的研究24-25
- 1.6.3 成形性能的研究25-26
- 1.6.4 有限元模擬仿真研究26
- 1.7 本課題的來源及主要研究內(nèi)容26-28
- 第二章 TC1 和 TA15 鈦合金板材高溫變形特性研究28-47
- 2.1 引言28
- 2.2 拉伸試驗設計28-30
- 2.2.1 試驗方案28
- 2.2.2 試驗材料及試樣制備28-29
- 2.2.3 試驗裝置29-30
- 2.3 試驗結果與分析30-42
- 2.3.1 應力-應變曲線30-34
- 2.3.2 力學性能34-35
- 2.3.3 各向異性35-36
- 2.3.4 本構關系36-42
- 2.4 TA15 鈦合金高溫變形微觀組織分析42-46
- 2.4.1 金相組織試樣制備42
- 2.4.2 金相組織觀察結果與分析42-46
- 2.5 本章小結46-47
- 第三章 TC1 和 TA15 鈦合金板材成形性能研究47-63
- 3.1 引言47
- 3.2 板材成形試驗設計47-50
- 3.2.1 模具設計及材料的選擇47-49
- 3.2.2 試驗設備及條件49-50
- 3.2.3 試驗工藝過程50
- 3.3 TC1 和 TA15 鈦合金試驗結果與分析50-58
- 3.3.1 拉深試驗50-53
- 3.3.2 杯突試驗53-54
- 3.3.3 彎曲試驗54-56
- 3.3.4 錐杯試驗56-58
- 3.4 TC1 和 TA15 鈦合金板材高溫成形極限曲線 FLC58-62
- 3.4.1 試驗方案58
- 3.4.2 有限元模擬58-59
- 3.4.3 試樣的制備及模具設計59-60
- 3.4.4 試驗結果與分析60-62
- 3.5 本章小結62-63
- 第四章 Dynaform 軟件數(shù)據(jù)庫開發(fā)63-69
- 4.1 引言63
- 4.2 板材成形性能數(shù)據(jù)庫需求分析63-64
- 4.2.1 Dynaform 材料庫特點分析63
- 4.2.2 需求分析63-64
- 4.3 板材成形性能數(shù)據(jù)庫設計與開發(fā)64-68
- 4.3.1 整體設計64-65
- 4.3.2 界面設計65-67
- 4.3.3 程序?qū)崿F(xiàn)67-68
- 4.4 本章小結68-69
- 第五章 側框封蓋件熱拉成形數(shù)值模擬與試驗驗證69-73
- 5.1 引言69
- 5.2 數(shù)值模擬69-71
- 5.2.1 有限元模型的建立69-70
- 5.2.2 模擬結果與分析70-71
- 5.3 試驗驗證71-72
- 5.3.1 熱成形模具結構設計71-72
- 5.3.2 實驗結果與分析72
- 5.4 本章小結72-73
- 第六章 總結與展望73-75
- 6.1 總結73
- 6.2 展望73-75
- 參考文獻75-79
- 致謝79-80
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文80
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 劉英;李元元;李衛(wèi);;AZ31鎂合金板錐杯與擴孔成形性能研究[J];材料開發(fā)與應用;2006年06期
2 王家智;TC1、TA2鈦合金板材的加熱壓延[J];稀有金屬材料與工程;1983年02期
3 賀金宇;李德富;陳海珊;沈建;趙云豪;;TB2合金鍛造工藝與組織性能的研究[J];稀有金屬材料與工程;2006年S2期
4 陳鶴崢;P.Dewhurst;;板料單向拉伸時分散性失穩(wěn)的研究[J];鍛壓技術;1983年03期
5 張凌云;杜芳靜;于波章;;TA2M鈦合金板材U形件彎曲回彈研究[J];工具技術;2009年07期
6 魏壽庸,何瑜,王青江,劉羽寅;俄航空發(fā)動機用高溫鈦合金發(fā)展綜述[J];航空發(fā)動機;2005年01期
7 王智祥;劉雪峰;謝建新;;AZ91鎂合金高溫變形本構關系[J];金屬學報;2008年11期
8 侯紅亮;王耀奇;李曉華;李紅;;先進鈑金成形技術在航空航天領域的應用(下)[J];金屬加工(熱加工);2008年15期
9 萇群峰;李大永;彭穎紅;曾小勤;;鎂合金板材溫熱沖壓成形熱力耦合數(shù)值模擬[J];上海交通大學學報;2007年10期
10 錢九紅;航空航天用新型鈦合金的研究發(fā)展及應用[J];稀有金屬;2000年03期
本文關鍵詞:TC1、TA15鈦合金板材成形性能及工藝研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:378006
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/378006.html