7050鋁合金H型截面鍛件成形工藝設計優(yōu)化與微觀組織控制.pdf

1、H型截面鋁合金大鍛件廣泛應用于航空領域，是航空飛機關鍵的承重部件，并且所處工作條件極其惡劣。因此，此類鍛件被要求具有優(yōu)良的綜合機械性能。H型截面鋁合金類鍛件是典型的鋁合金筋板類鍛件，在成形過程中容易出現(xiàn)充填不滿、過燒、粗晶、成形不均勻、纖維折斷等缺陷。因此研究H型截面鋁合金大鍛件鍛造工藝及鍛造工藝對鍛件宏觀表征的影響及微觀組織的演變規(guī)律對于提高此類鍛件的綜合機械性能具有重要意義。
　　 論文綜合應用了鍛造工藝理論、數(shù)值模擬技術對

2、H型截面7050鋁合金大鍛件自由鍛及模鍛工藝進行工藝設計和數(shù)值模擬優(yōu)化。主要研究工作及成果包括：
　　 ①7050鋁合金材料性能研究。利用Gleeble-1500熱模擬實驗機對7050鋁合金進行等溫恒應變熱壓縮實驗，研究了熱變形參數(shù)對流變應力和動態(tài)再結晶行為的影響；以熱壓縮實驗結果為基礎，通過回歸分析計算等數(shù)學分析方法建立了7050鋁合金材料本構關系模型和動態(tài)再結晶模型。
　　 ②基于數(shù)值仿真技術的7050鋁合金鍛件預制

3、坯改性工藝研究。在自由鍛工藝基礎和有限元理論基礎上，通過DEFORM-3D平臺研究7050鋁合金方形坯料在單向鍛造和多向鍛造工藝條件下，坯料的材料損傷、等效應變分布、再結晶體積分數(shù)和平均晶粒尺寸的分布和演變情況。論文分析得到了等效應變和變形溫度對7050鋁合金坯料再結晶平均晶粒尺寸和再結晶體積分數(shù)的影響規(guī)律；從坯料自由鍛過程中變形區(qū)變化方面，首次提出多向鍛造工藝改善坯料塑性變形狀況和細化晶粒尺寸的原因；最后，通過比較分析得出多向鍛造工藝

4、有益于改善坯料的微觀組織性能。
　　 ③ H型截面鋁合金鍛件模鍛工藝研究及成形過程仿真優(yōu)化。在DEFORM-2D平臺上模擬了7050鋁合金鍛件所選取H型截面的成形過程。在不采用預鍛件的工藝中，利用正交實驗，研究工藝參數(shù)影響終鍛件成形質量的主次順序并得到了優(yōu)化工藝參數(shù)組合；在采用預鍛件的工藝中，首次提出使用高筋預鍛件的模鍛工藝，著重分析不同類型的預鍛件在終鍛成形過程中金屬的流動，解釋了渦流和穿流等流線缺陷產生的原因。最后，對模擬結