TC18鈦合金本構(gòu)關(guān)系及其盤件等溫模鍛的仿真應(yīng)用.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的渦輪盤、承力盤等重要盤類構(gòu)件都是采用鈦合金或者高溫合金等難變形材料鍛造而成。鍛造過程是一個(gè)高度非線性的復(fù)雜體，由于設(shè)計(jì)方法的不足容易造成鍛件性能不穩(wěn)定、成品率低等不良后果。因此對(duì)盤件成形過程進(jìn)行變形—傳熱耦合有限元仿真，研究變形工藝對(duì)其成形性能的影響具有重要的理論意義與實(shí)用價(jià)值。
　　本文針對(duì)TC18鈦合金的成形特點(diǎn)，以該合金熱模擬壓縮變形的真應(yīng)力—真應(yīng)變曲線為基礎(chǔ)，構(gòu)建了該合金的Arrhenius型本構(gòu)方程;以DE

2、FORM-3D為平臺(tái)，研究了處于不同軋制工藝條件下該合金單道次及多道次熱軋仿真與具體試驗(yàn)過程，用以驗(yàn)證本構(gòu)方程的可靠性;最后綜合分析了在不同變形條件下對(duì)該合金縮比盤件等溫模鍛過程中的變化規(guī)律，同時(shí)基于仿真結(jié)果進(jìn)行了縮比盤件的等溫模鍛試驗(yàn)，并得出如下結(jié)論:
　　(1)于變形溫度800-950℃、應(yīng)變速率0.01-10s-1的試驗(yàn)條件下，獲得了精度達(dá)90％的TC18鈦合金高溫塑性變形本構(gòu)方程:(ε)=2.54418×1014[sinh

3、(9.576991×10-3σ)]393 exp[-341.268379×103/（RT)]
　　(2)軋制仿真結(jié)果良好的呈現(xiàn)了實(shí)際軋制過程中軋件的成形規(guī)律、裂紋生成規(guī)律以及尺寸變化規(guī)律:800℃以上為該合金較適宜的軋制溫度;0.68是該合金在軋制試驗(yàn)中裂紋生成與否的臨界損傷值;在多道次熱軋仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果之間，軋件每道次寬展誤差不超過1％，長(zhǎng)度誤差不超過5％。
　　(3)初始坯料高徑比處于0.26-1.18、變形溫度84