鈷基高溫合金GH5188相比于鎳基高溫合金具備較高的初熔溫度、更好的抗腐蝕抗氧化性、更好的持久性、優(yōu)良的抗冷熱疲勞性能與焊接性能,在航空航天領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景。電流輔助成形技術(shù)是一種利用大電流流經(jīng)金屬導體時產(chǎn)生焦耳熱從而使金屬坯料溫度在較短時間內(nèi)升高至成形所需溫度的快速高效的熱成形技術(shù),本文將電流輔助成形技術(shù)應(yīng)用到GH5188高溫合金板材的擴散連接與氣脹成形工藝當中,深入探討了GH5188高溫合金板材在電流輔助擴散連接與氣脹成形過程中的工藝特點。首先對GH5188高溫合金的電流加熱行為展開了研究,對GH5188加熱過程進行了理論分析并建立了有限元模型,最后進行了GH5188電流加熱實驗。通過有限元模擬分析了GH5188雙層板電流加熱后的溫度分布和電流密度分布,由雙層板中線溫度分布曲線得知GH5188電流加熱后板材中間存在均溫區(qū)。通過GH5188電流加熱實驗,發(fā)現(xiàn)GH5188溫度達到平衡后負極溫度比正極溫度高,存在極性效應(yīng)。通過改變電源電流大小得到了不同電流密度的升溫曲線并分析了其特點。為了探索電流輔助成形技術(shù)應(yīng)用在GH5188高溫合金板材擴散連接的可行性,自主設(shè)計了全新的電流輔... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

鈷基高溫合金中負電性元素對碳化物種類的影響[6]

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-5-圖1-2鈷基高溫合金Mar-M509與鎳基高溫合金的拉遜—米勒曲線對比[6]1.2.3GH5188研究現(xiàn)狀鈷基高溫合金GH5188是我國為了仿制國外先進航空發(fā)動機而試制的，我國鈷資源較為缺乏，生產(chǎn)成本高，我國通常不太建議使用鈷基高溫合金。GH5188（GH188）在上世紀80年代曾被選做渦軸八航空發(fā)動機的火焰導向器、渦流板等部件的制作材料，近現(xiàn)代又被選做10A航空發(fā)動機的封嚴片、頭部轉(zhuǎn)接段、冷卻環(huán)、燃燒室內(nèi)壁、外壁等需要承受高溫零部件的制作材料[11]。雖然鈷資源較為匱乏，但是鈷基高溫合金具備較高的初熔溫度、更好的抗腐蝕抗氧化性、更好的持久性、優(yōu)良的抗冷熱疲勞性能與焊接性能，使其在航空航天領(lǐng)域仍然具有廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景。在GH5188本構(gòu)方程的研究中，呂鳳工等[12]進行了GH5188合金的高溫和蠕變拉伸實驗，并依據(jù)拉伸實驗數(shù)據(jù)構(gòu)建了GH5188合金在溫度為800°C時的高溫蠕變本構(gòu)方程。后續(xù)采用有限元分析軟件Abaqus模擬分析了雙凸形結(jié)構(gòu)零部件的熱蠕變成形過程，得到了成形過程中的應(yīng)力應(yīng)變曲線，最后進行工藝實驗對有限元模擬結(jié)果進行了驗證。研究結(jié)果表明：有限元分析結(jié)果與工藝實驗結(jié)果吻合度較好，說明所建立的高溫蠕變本構(gòu)方程能準確的表達GH5188合金的高溫蠕變過程；在成形前一階段主要發(fā)生應(yīng)力松弛和蠕變變形，將雙凸形構(gòu)件的成形時間優(yōu)化為兩小時；經(jīng)有限元分析得到的雙凸形構(gòu)件曲率半徑與工藝實驗得到的曲率半徑之間的相對誤差小于15.2%，說明所建立的有限元模型可以有效合理的描述GH188的高溫蠕變變形過程。東赟鵬等[13]通過GH5188高溫合金的等溫熱壓縮實驗研究了

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-7-圖1-3GH5188合金局部平衡相圖[16]圖1-4GH5188高溫合金熱軋板組織圖[17]a)熱軋態(tài)組織b)氧化鑭相貌在GH5188合金的高溫氧化性能研究中，林盼盼[19]對厚度為1mm的鈷基高溫合金GH5188進行了靜態(tài)和循環(huán)氧化實驗，并且使用了現(xiàn)代分析手段具體分析了GH5188的高溫氧化機理。研究結(jié)果表明：GH5188高溫合金的靜態(tài)氧化動力學分別遵守直線、拋物線以及增重減重循環(huán)規(guī)律，其循環(huán)氧化動力學則只遵守增重減重循環(huán)規(guī)律；參與形成氧化膜的金屬元素有鉻、錳和硅；經(jīng)分析可知，GH5188形成的氧化膜具有較高的穩(wěn)定性，可以對合金形成很好的保護，可以提高合金的抗氧化性能；氧化膜的相組成對GH5188氧化膜的剝落情況會產(chǎn)生影響；GH5188合金的延伸率會隨著氧化溫度的升高而升高，抗拉強度則會隨著溫度的升高而降低，合金經(jīng)循環(huán)氧化實驗后抗拉強度會降低。在GH5188的熱處理研究當中，王艾竹等[20]以GH5188合金冷軋板為實驗材料，對其在1150~1180°C下進行了熱處理，測試了其高溫拉伸性能，同時在

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]2024鋁合金超塑性氣脹成形工藝研究[D]. 馮建銘.上海交通大學 2017
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