鈦合金作為一種先進的輕質金屬材料,具有高強度、低密度、耐高溫和耐腐蝕等優(yōu)良性能。因此,諸如TA17等高強度鈦合金不僅備受航空航天領域青睞,而且已經成為汽車、船舶和化工等重要行業(yè)關鍵結構部件的優(yōu)選材料。沖壓成形是一種先進的壓力加工方法,是鈦合金成形的重要環(huán)節(jié),其優(yōu)勢在于成形尺寸范圍廣,生產效率高,質量好,材料損耗低,操作簡便,自動化和機械化程度高,廣泛應用于航空航天等重要領域。但鈦合金成形過程中存在易開裂、回彈大等一系列問題,影響了其在航空航天用零件加工領域的應用。TA17鈦合金(名義成分為Ti-4A1-2V)是一種近α型三元鈦合金,主要產品為板材、鍛件和線棒材,該合金比強度高、熱強性和熱穩(wěn)定性良好,并且焊接性能和抗水腐蝕性能優(yōu)良,靜力和循環(huán)強度較高,其室溫成形性能優(yōu)于TC4鈦合金。因此,本文采用TA17鈦合金,對TA17鈦合金板的微觀組織和成形性能進行研究,來判斷其應用于飛機蒙皮零件加工制造的可行性。主要研究工作及成果體現為以下幾個方面:(1)通過對TA17鈦合金進行退火處理,獲得了不同的微觀組織形態(tài)。并對不同微觀組織的TA17鈦合金進行了室溫和高溫單向拉伸試驗。分析了不同微觀組織對T...

【文章頁數】：127 頁

【學位級別】：博士

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致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻綜述
    2.1 鈦合金性能與應用
        2.1.1 鈦及鈦合金
        2.1.2 鈦合金的應用現狀
        2.1.3 鈦合金的微觀組織
        2.1.4 鈦合金的熱處理類型
    2.2 鈦合金成形研究
        2.2.1 鈦合金的室溫成形
        2.2.2 鈦合金的高溫成形
        2.2.3 鈦合金的成形極限
    2.3 TA17鈦合金的性能與研究
    2.4 研究目的及內容
        2.4.1 研究目的
        2.4.2 研究內容
3 TA17鈦合金微觀組織及力學性能的試驗研究
    3.1 試驗材料與試驗方法
        3.1.1 試驗材料
        3.1.2 試驗方法
    3.2 微觀組織與室溫變形時的力學性能
        3.2.1 室溫條件力學性能試驗
        3.2.2 微觀組織在室溫條件與力學性能的關系
        3.2.3 顯微組織的演化
        3.2.4 斷口形貌分析
    3.3 微觀組織與高溫變形時的力學性能
        3.3.1 高溫條件力學性能試驗
        3.3.2 不同微觀組織的高溫力學性能
        3.3.3 TA17鈦合金的超塑性
    3.4 本章小結
4 TA17鈦合金室溫成形極限研究
    4.1 局部頸縮和斷裂準則
    4.2 室溫成形極限的建立
        4.2.1 單向拉伸有限元仿真
        4.2.2 雙向等拉伸應變和平面應變有限元仿真
        4.2.3 成形極限的建立
    4.3 試驗驗證
    4.4 TA17鈦合金不同參數對成形性能的影響
        4.4.1 不同微觀組織對成形性能的影響
        4.4.2 不同摩擦系數的影響
    4.5 本章小結
5 TA17鈦合金高溫成形極限研究
    5.1 高溫力學性能
    5.2 TA17高溫成形極限研究
        5.2.1 成形極限建立
        5.2.2 試驗驗證
    5.3 不同成形參數下TA17高溫成形極限
        5.3.1 不同溫度的影響
        5.3.2 不同應變速率的影響
        5.3.3 不同微觀組織的影響
        5.3.4 不同摩擦系數的影響
    5.4 高溫成形極限經驗公式的分析與建立
        5.4.1 經驗公式的建立
        5.4.2 經驗公式結果對比
    5.5 本章小結
6 TA17鈦合金板蒙皮零件沖壓成形研究
    6.1 蒙皮零件及成形結構
        6.1.1 蒙皮零件
        6.1.2 蒙皮零件沖壓成形結構
    6.2 TA17鈦合金飛機蒙皮零件室溫沖壓成形
        6.2.1 蒙皮零件有限元模型的建立
        6.2.2 蒙皮零件室溫沖壓成形結果分析
    6.3 TA17鈦合金蒙皮零件熱沖壓成形
    6.4 本章小結
7 結論
參考文獻
作者簡歷及在學研究成果
學位論文數據集



本文編號：3745096