WZ9直升機(jī)鈦合金壓氣機(jī)盤等溫流變成形研究.pdf

1、近年來,流變成形理論和方法作為一種在經(jīng)典塑性成形理論和方法的基礎(chǔ)上繼承和發(fā)展起來的更具普遍意義的理論和方法,正在越來越廣泛地為人們所認(rèn)可和接受,并不斷地應(yīng)用到科學(xué)研究和生產(chǎn)實踐中去,逐步地顯示出它的強大生命力和應(yīng)用遠(yuǎn)景.該文以TC11鈦合金壓氣機(jī)盤的實際生產(chǎn)為例,將鈦合金在高溫下視為一種粘塑性材料,對粘塑性材料的本構(gòu)關(guān)系作了初步介紹,并對熱流變成形過程進(jìn)行了熱力耦合和不可逆過程熱力學(xué)分析.該文對等溫流變成形過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,其中包括等

2、溫度場、等效應(yīng)變場、擠壓力曲線、流動過程圖和速度場等的數(shù)值模擬,并對模擬結(jié)果進(jìn)行了分析.例如對成形過程等溫度場的數(shù)值模擬的部分結(jié)果就驗證了不可逆過程熱力學(xué)分析的有關(guān)內(nèi)容.考慮到TC11鈦合金對成形溫度和變形速率非常敏感,而它的成形溫度范圍較窄,受到加熱規(guī)范的制約,因此,我們比較了成形溫度一定、不同變形速率對模擬結(jié)果的影響,從而得出較理想的方案,優(yōu)化了生產(chǎn)工藝.該文對產(chǎn)品在流變成形過程中做了變形抗力實驗,并同模擬結(jié)果中的擠壓力曲線進(jìn)行比較

3、,盡管存在一定的誤差,但驗證了模擬結(jié)果的正確性.此外,我們對TC11鈦合金進(jìn)行了高溫蠕變實驗.根據(jù)有關(guān)流變模型建立了積分型蠕變本構(gòu)方程和微分型應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系,并將由蠕變方程理論推導(dǎo)的結(jié)果與實驗結(jié)果進(jìn)行了誤差分析.同時,利用蠕變實驗數(shù)據(jù),確定了粘塑性材料本構(gòu)方程中表征粘性性質(zhì)的材料常數(shù)γ<φ(F)>.最后,該文對流變成形產(chǎn)品做了低倍流線、顯微組織等實驗,并進(jìn)行了機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性能等的檢測.通過實驗表明,用流變成形方法生產(chǎn)的產(chǎn)品,機(jī)械性