鈦合金薄壁型材軋制有限元模擬研究.pdf

1、鈦合金型材具有低密度、較高的比強(qiáng)度和優(yōu)異的耐腐蝕性能，受到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于鈦合金加工窗口窄，型材的軋制成型困難，因此極大地限制了鈦合金型材的生產(chǎn)和應(yīng)用。本工作采用專業(yè)的Deform有限元軟件，研究了TA15合金薄壁型材的軋制成型規(guī)律，考察了鈦合金薄壁型材成型過程中不同部位的溫度和變形均勻性，對(duì)比了不同軋制道次的溫度和變形演化規(guī)律，并針對(duì)不同軋制孔型設(shè)計(jì)，對(duì)軋件的填充和軋制缺陷進(jìn)行了預(yù)測(cè)。通過軋制試驗(yàn)制品的解剖分析，將有限元模擬結(jié)

2、果與實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)照，分析了模擬數(shù)據(jù)的可靠性和實(shí)際應(yīng)用的可能性，并對(duì)TA15合金軋制型材的尺寸精度、表面質(zhì)量、微觀組織和力學(xué)性能進(jìn)行了全面的評(píng)價(jià)，研究了TA15合金熱處理制度對(duì)力學(xué)性能的影響規(guī)律。本文的主要研究結(jié)論如下:
　　1.建立了TA15合金薄壁型材軋制模型，并獲得了軋制過程的溫度、變形、應(yīng)變以及速度等軋制過程關(guān)鍵參量的變化和分布規(guī)律，試驗(yàn)結(jié)果表明，有限元模擬的溫度、變形、速度結(jié)果與實(shí)際測(cè)量結(jié)果和工藝參數(shù)比較吻合，驗(yàn)證了

3、軋制有限元模型的可靠性;
　　2.優(yōu)化了孔型設(shè)計(jì)和軋制工藝，將九道次孔型設(shè)計(jì)優(yōu)化為十三道次孔型，消除了由于道次下壓量過大而導(dǎo)致的軋件局部過熱現(xiàn)象，有效防止了魏氏組織出現(xiàn)以及軋件內(nèi)部裂紋萌生;提出二次回火方案優(yōu)化軋制工藝，解決了由于軋制溫度過低而造成的型材裂紋嚴(yán)重問題;
　　3.探索了TA15合金型材的熱處理工藝，并對(duì)型材的微觀組織和力學(xué)性能進(jìn)行了全面評(píng)價(jià)。材料的斷裂強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度，延伸率符合標(biāo)準(zhǔn)要求;優(yōu)化的退火條件工藝可有效