鋁鎢粉末合金渦旋定盤(pán)成形研究.pdf

1、近年來(lái)，汽車(chē)工業(yè)作為我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)之一得到了迅速發(fā)展。隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)車(chē)的要求也不斷提高，尤其對(duì)車(chē)的舒適度的要求，這促使車(chē)載空調(diào)成為了汽車(chē)不可缺少的主要部分之一，渦旋式壓縮機(jī)受到了人們最多的青睞與關(guān)注。渦旋盤(pán)作為渦旋壓縮機(jī)的重要部件，既要密度低，塑性良好，耐磨性還要好，才能保證使用壽命長(zhǎng)。因此，尋求一種合適的材料并經(jīng)塑性加工成精度較高的工件成為了當(dāng)前面臨的重要課題。
　　本文采用的鋁粉純度為99.7％，鎢粉純度9

2、9.8%為原料，結(jié)合有限元模擬與成形實(shí)驗(yàn)的工藝進(jìn)行了研究。開(kāi)展了如下主要工作：
　?。?）由鋁鎢合金的相圖可以看出，幾乎不存在固溶相，結(jié)合兩種粉末的密度、熔點(diǎn)等特性，提出了選用機(jī)械和金化的方法將95%鋁粉與5%鎢粉混合后的粉末制備出了超固溶鋁鎢合金的粉末。
　?。?）將上述方法制備得到的粉末經(jīng)剛性模常溫單向壓制方法，得到Ф116mm的冷壓坯。研究了壓制時(shí)的主要工藝參數(shù)，包括壓制壓力，加壓速度，保壓時(shí)間及潤(rùn)滑條件等。由于冷壓坯

3、的內(nèi)部空隙較大，致密度不高且邊緣成形仍不夠理想，于是對(duì)得到的冷壓坯進(jìn)行了燒結(jié)與熱壓，并研究了熱壓過(guò)程中的主要工藝參數(shù)，包括壓制壓力，加壓速度，保壓時(shí)間，潤(rùn)滑條件及燒結(jié)溫度及保溫時(shí)間等。
　?。?）在Gleeble?1500模擬機(jī)上分別對(duì)應(yīng)變速率分別為0.001、0.01、0.1、1s-1，變形溫度分別為450、480、510、540℃進(jìn)行了熱變形壓縮試驗(yàn)，得到了變形時(shí)的真應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)，本文采用Fields-Baekofen本構(gòu)模型

4、，并引入了軟化因子，對(duì)所測(cè)得應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)擬合，得到的本構(gòu)方程計(jì)算出的結(jié)果能夠很好地與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合。
　?。?）使用MATLAB軟件，Murthy判定準(zhǔn)則做出了該鋁鎢粉末合金的能量耗散圖，發(fā)現(xiàn)在不同應(yīng)變條件下，合金的功率耗散圖基本相同，且在較大應(yīng)變速率時(shí)，出現(xiàn)了失穩(wěn)現(xiàn)象，結(jié)合能量耗散率與失穩(wěn)區(qū)域，得到了該合金的安全加工區(qū)間與熱變形時(shí)的最佳工藝參數(shù)。
　?。?）利用Simufact模擬軟件對(duì)渦旋盤(pán)的成形工藝進(jìn)行了研究，模擬結(jié)果表