超塑成形/擴(kuò)散連接(superplastic forming/diffusion bonding,SPF/DB)多層板結(jié)構(gòu)因符合航空航天制件的輕質(zhì)化,高強(qiáng)化,集成化要求,得到廣泛的研究與應(yīng)用。SPF/DB技術(shù)作為現(xiàn)代航空工業(yè)的先進(jìn)制造技術(shù)之一,改變了傳統(tǒng)的加工方式,能夠成形出傳統(tǒng)制造工藝無法或很難成形出形狀復(fù)雜、比強(qiáng)度高的結(jié)構(gòu)件,并節(jié)約制造成本。本文采用TC4鈦合金材料以含預(yù)制塊的舵面四層板結(jié)構(gòu)作為研究對象進(jìn)行熱壓工藝與超塑成形/擴(kuò)散連接試驗的組合工藝研究,。與常規(guī)多層板結(jié)構(gòu)件相比,TC4鈦合金舵面四層板結(jié)構(gòu)增加了預(yù)置塊,提高了結(jié)構(gòu)件的連接性能和承力性能,同時增加了成形難度。本文首先利用MSC.MARC軟件對試驗件成形進(jìn)行數(shù)值模擬,分析最佳條件下成形件的壁厚分布,并獲得優(yōu)化的壓力-時間(P-t)曲線;根據(jù)模擬結(jié)果,進(jìn)行成形模具的設(shè)計;在熱成形/超塑成形機(jī)床上進(jìn)行了面板的熱壓和含有預(yù)置塊的舵面四層板結(jié)構(gòu)件的成形試驗;最后,對試驗件擴(kuò)散連接位置進(jìn)行顯微組織觀察分析,重點(diǎn)研究了預(yù)置塊關(guān)鍵位置和加強(qiáng)筋的擴(kuò)散連接質(zhì)量。面板熱壓試驗表明:在720℃下,面板成形貼模情況良好;舵面四層板成形試驗表明:...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鈦合金SPF/DB組合工藝發(fā)展
        1.2.1 鈦合金及SPF/DB應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.2 鈦合金SPF/DB工藝研究進(jìn)展
        1.2.3 鈦合金及SPF/DB組合工藝發(fā)展趨勢
    1.3 超塑成形數(shù)值模擬技術(shù)研究進(jìn)展
        1.3.1 超塑成形數(shù)值模擬技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 超塑成形數(shù)值模擬技術(shù)發(fā)展趨勢
    1.4 課題的意義和主要研究內(nèi)容
        1.4.1 選題意義
        1.4.2 主要研究內(nèi)容
第二章 超塑成形/擴(kuò)散連接技術(shù)理論研究
    2.1 超塑性
        2.1.1 超塑性定義和分類
        2.1.2 超塑性變形力學(xué)特性
        2.1.3 超塑性變形機(jī)理與組織特性
    2.2 超塑成形技術(shù)
    2.3 擴(kuò)散連接技術(shù)
        2.3.1 擴(kuò)散連接原理及特點(diǎn)
        2.3.2 擴(kuò)散連接過程
        2.3.3 擴(kuò)散連接工藝參數(shù)
    2.4 SPF/DB組合工藝
    2.5 超塑性成形最佳條件
    2.6 舵面四層板成形的主要技術(shù)問題
第三章 TC4四層板超塑成形/擴(kuò)散連接數(shù)值模擬
    3.1 引言
    3.2 MSC.MARC
    3.3 有限元模擬方案
    3.4 四層板模擬設(shè)置
    3.5 模擬分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 熱壓工藝與超塑成形/擴(kuò)散連接工藝組合模具設(shè)計
    4.1 模具材料選擇
    4.2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計
        4.2.1 熱壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計
        4.2.2 四層板成形模具結(jié)構(gòu)設(shè)計
    4.3 模具型面的確定及型面尺寸計算
    4.4 本章小結(jié)
第五章 舵面四層板的熱壓和SPF/DB試驗
    5.1 引言
    5.2 試驗設(shè)備
    5.3 試驗材料
    5.4 面板的熱壓工藝試驗
        5.4.1 熱壓工藝的試驗準(zhǔn)備
        5.4.2 面板的熱壓試驗過程
        5.4.3 面板成形后處理
        5.4.4 熱壓工藝優(yōu)勢分析
    5.5 四層TC4舵面SPF/DB工藝試驗
        5.5.1 四層板成形試驗準(zhǔn)備
        5.5.2 四層板SPF/DB試驗過程
    5.6 結(jié)果分析
        5.6.1 表面質(zhì)量分析
        5.6.2 擴(kuò)散連接質(zhì)量分析
    5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3794533