損傷容限型鈦合金加工性能研究.pdf

1、損傷容限設(shè)計(jì)方法已成為現(xiàn)代飛機(jī)設(shè)計(jì)的普遍準(zhǔn)則，TC4-DT鈦合金正是為了滿足我國新型飛機(jī)機(jī)損傷容限設(shè)計(jì)要求由我國自主研發(fā)的損傷容限型鈦合金。本文以TC4-DT鈦合金為研究對象，主要從其機(jī)械加工性能(主要從殘余應(yīng)力的分布)和熱加工性能(高溫壓縮性能)兩方面對其加工性能進(jìn)行研究。
　　 主要工作如下：
　　 (1)利用有限元軟件Abaqus，以Johnson-Cook模型為材料本構(gòu)模型建立鈦合金TC4-DT切削加工有限元模型

2、。利用該切削模型模擬切削參數(shù)(主要從每齒進(jìn)給量、切削速度、切削寬度、切削深度)變化對工件殘余應(yīng)力分布的影響。
　　 (2)分別改變每齒進(jìn)給量、切削深度、切削寬度、切削速度這四個切削參數(shù)進(jìn)行單因素切削試驗(yàn)，通過試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果進(jìn)行對比驗(yàn)證。
　　 (3)本文對TC4-DT鈦合金進(jìn)行高溫壓縮實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)地研究了TC4-DT鈦合金的高溫壓縮變形行為。研究了不同工藝參數(shù)(變形速率、變形溫度)下，壓縮變形的真實(shí)應(yīng)力—應(yīng)變曲線

3、的變化規(guī)律。
　　 (4)探討熱變形參數(shù)對TC4-DT鈦合金微觀組織和性能的影響，對TC4-DT鈦合金微觀組織結(jié)構(gòu)演化等進(jìn)行了深入的研究，較系統(tǒng)地研究了變形參數(shù)對組織的影響規(guī)律。
　　 通過以上工作得出的結(jié)論如下：
　　 (1)由模擬結(jié)果得出：隨著切削寬度的增加，工件表面的殘余應(yīng)力經(jīng)歷了先增加后減少的過程；隨著切削深度、每齒進(jìn)給量不斷增大，加工后零件的表面殘余應(yīng)力值不斷增大；隨著切削速度的增加，工件表面殘余應(yīng)力有

4、明顯的降低。
　　 (2)通過切削試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果對比，得出模擬值與試驗(yàn)值誤差較小且得出的殘余應(yīng)力變化趨勢一致，證明該切削模型可靠可以用于殘余應(yīng)力分析研究。
　　 (3)通過高溫壓縮試驗(yàn)所到的試驗(yàn)結(jié)果，建立了材料的本構(gòu)方程，為今后有限元模擬提供了材料的數(shù)學(xué)模型。
　　 (4)通過對溫度890℃、應(yīng)變速率1×10-3S-1為TC4-DT鈦合金最佳高溫壓縮條件，該條件下流變應(yīng)力低，塑性好且得出的壓縮件組織均勻細(xì)小。