钛合金相变超塑性成形工艺

以Ti—6Al—4V为对象,通过一系列试验,证实钛合金相变超塑性的实际存在,并将这种原理应用于板金加工和锻造加工,取得了较等温超塑性变形量大,更能有效地消除皱褶、得到了仅相当于通常锻造应力1/15的明显效果。     

国外钛合金超塑性成形应用现状及发展趋势

钛合金超塑成形是近十年来发展迅速的新工艺。由于能在400℃左右的温度下使用,常温下化学稳定性好的特点,各国已广为应用。美国进行了等温锻造和板材成形,苏联进行了气压成形,日本进行了低应变率的真空成形,这些工艺成果均已在实际中得到应用。     

钛合金环形气瓶超塑成形工艺

针对钛合金板料在常温下弹性大,成形困难的问题,提出了利用钛合金在高温下具有的超塑性对异形件进行超塑成形的工艺方法。对钛合金板料(Ti-6Al-4V)超塑成形进行了相关机理分析,对其工艺设计、工装设计过程和成形过程中的一些关键工艺参数重点作了介绍。     

超高强铝合金LC9的超塑性研究

工业牌号超高强铝合金LC9经过两种不同方式的预处理后,在一定的温度和应变速率范围内呈现出良好的超塑性。材料经过形变热处理(TMT)后,在最佳超塑性条件下拉伸(T_(TMT)=515℃,ε_(TMT)=1.66×10~(-3)s~(-1)),获得很高的延伸率δ_(TMT)=1300％,低的流变应力σ_(TMT)=1.7MPa和高的应变速率敏感性指数m_(TMT)=0.66。经过简单锻造预处理后,在最佳超塑条件下(T_f=405℃、ε_f=1.66×10~(-3)s~(-1)),材料仍能获得δ_(f)=380％、σ_(f)=16MPa、m_(f)=0.3。TMT预处理中,η相粒子分布状态对获取微细组织起着决定性作用,η相的回溶降低了材料的空洞敏感性,抑制试样早期断裂。经过两种方式预处理的试样超塑性断裂形式分别为空洞型失稳断裂和颈缩型稳定断裂。     

D6AC超薄壁燃烧室壳体数控旋压成形工艺研究

通过对某型号固体火箭发动机超薄壁燃烧室壳体旋压工艺研究,分析D6AC材料筒形件在超薄壁旋压生产中壁厚、圆度、直线度的控制以及前期毛坯设计问题。从工艺角度主要解决生产中遇到的产品质量问题,兼顾各个工艺方案在不同生产阶段的适用情况。     

LF6铝合金超塑性应用分析

LF6铝合金具有较好的超塑性,适合进行复杂型面平板件的超塑成型。研究了超塑性变形后材料的金相组织变化及力学性能变化,得出,单轴拉伸试样随着超塑变形量的增大、强度随之下降。变形小于50％时,强度可保持在290MPa以上,延伸率可在17％以上。对薄板气胀成型件,由于是双轴拉伸,受力比较复杂,当减薄率小于37％时,其强度仍可保持在290MPa以上。即强度损失小于9.7％。对一般受力结构件,最大变形部位宜限制在50％以内,对非受力件可视具体情况而定。     

高应变速率超塑性的研究进展

1984年,Nech等首次提出高应变速率超塑性概念,近年来的研究成果表明,细小的晶粒尺寸和接近固相线的变形温度是获得高应变速率超塑性的重要条件。晶粒尺寸在2μm以下的金属基复合材料和粉末冶金材料,在10~(-1)～10~2S~(-1)应变速率范围内可获得很高的延伸率,增强体和合金中沉淀析出的难熔的弥散质点,可钉扎晶界,使细晶组织保持到很高温度。高速变形时的绝热加热往往使材料的实际变形温度升高至固相线温度以上,液相的存在与分布,使全属基体通过液体薄层剪切实现彼此滑动,从而大大改善材料的变形性能。     

微型非晶合金齿轮微塑性成形的研究

通过微型非晶合金齿轮的微塑性成形实验和有限元模拟,研究了成形过程中载荷—行程曲线的规律。结果表明,其载荷—行程曲线可分为镦粗、齿腔填充成形和最后充满三个阶段;有限元模拟结果可用于实验过程的再现和优化。通过分析成形件的表面质量,发现微型非晶合金齿轮在成形中可能出现填充不足和氧化的缺陷,并提出相应的解决措施。     

抛物面天线工艺成形分析

铝蒙皮反射体是卫星地面通讯站和电视接收站的重要部件。分析和权衡手工成形法的利弊以后指出,由于天线向小而精的方向发展,手工成形法将为拉伸成形法所代替,这种成形法能获得很高的精度,但蒙皮拉伸机造价较高。介绍了两种结构,即台动式蒙皮拉伸机和台钳复动式蒙皮拉伸机,并就后者作了较详细的分析。由于蒙皮框架的刚度是反射体抛物面的精度的重要保证,因此对两种结构形式的工艺性进行了比较和分析,提出了必要的工装。     

导弹包装箱拉深成形工艺方案及模具设计

对某型号导弹包装箱体和箱盖零件拉深成形的工艺方案进行了分析,介绍了所设计的一次拉深成形模具的结构和特点,该模具适用于成形箱体和箱盖两个零件,有效地控制了工装成本并使箱体和箱盖零件的尺寸协调一致。     

TC4薄腹高筋构件等温塑性成形研究

以TC4钛合金薄腹高筋构件零件为研究对象,通过对材料成形特性以及零件结构的分析,研究了锻件的成形方式及金属流动的特点,基于DEFORM-3D软件对锻件等温成形过程进行了数值模拟,并根据模拟结果进行了工艺优化,制定了最终的等温成形工艺方案,最后进行了等温锻造试验。研究结果表明:通过数值模拟及优化后的成形工艺方案可以成形出符合形状尺寸及性能要求的钛合金锻件。     

整体壁板结构弯曲成形分析的等效塑性模型

大型整体壁板结构参数及成形工艺参数优化需要对壁板成形进行大量的非线性仿真计算,详细模型在计算时间和资源消耗方面难以接受,且不易收敛。通过弹塑性力学及回弹分析,基于应力和回弹后的变形等效,考虑了材料塑性变形强化效应,将整体壁板简化为某一虚拟材料的平板进行弹塑性弯曲等效分析。压弯和滚弯成形数值算例分析表明:在工程常用的弯曲半径范围内,变形计算误差在3.5%以内,应力误差在5%以内;等效模型大大减小了建模时间和资源,计算效率提高了70%以上,且计算易收敛;等效模型可以替代详细模型,为大型整体壁板结构参数及工艺参数优化、大型复杂形状壁板成形提供了快捷的分析方法。     

三种工业镁合金超塑性的研究

本文对工业镁合金MB3、MB8、MB21在较大晶粒条件下呈现超塑性的可能性进行了研究。测定了最佳超塑性规范及应交速率敏感性指数m值等。结果表明,三种工业镁合金晶粒平均直径在20微米左右,卡头速度为O.5毫米/分,温度为375℃(MB3)、400℃(MB8)、350℃(MB21)的条件下,具有一般超塑性合金的力学特性,并且发现,MB8合金在400℃时以0.5毫米/分和2毫米/分的卡头速度拉伸时出现两个延伸率峰值,MB3合金在较大均匀变形后发生脆性断裂。     

钛垫板成形工艺研究

针对钛（TA7）垫板成形时产生裂纹的问题，进行了一系列分析、研究和试验，摸索出了钛合金薄板的成形规律，最终解决了钛垫板裂纹问题。     

供应态铝合金超塑成形试验

对航天结构常用材料供应态铝合金LY12、LF6板材的超塑性进行探讨的结果表明,在一定的温度,变形速率条件下,LY12CZ状态的板材的延伸率可达到420％,呈现出超塑性。LY12R及LF6M状态的板材的延伸率分别可达到240％及250％,呈现中等超塑性,均可用超塑成形的方法加工出形状复杂的结构件。铝合金超塑成形时对温度很敏感,要精确控制。     

LD10锻铝合金超塑性力学特性研究

超塑性拉伸试验表明,经超塑性预处理的棒状试样在经460℃、应变速率ε为3.33×10~(-3)S~(-1)条件下拉伸时获得延伸率δ为357％,流动应力口为20MPa。经超塑性预处理的板状试样在经460℃、δ为5×10~(-3)S~(-1)条件下拉伸时获延伸率δ为820％,流动应力口σ为48MPa。 试验证明,超塑性材料拉伸时的流动应力小于经过良好退火材料拉伸时的流动应力,在翼身较薄的铝合金翼片超塑性等温模锻时降低了设备吨位。     

薄壁不锈钢管数控绕弯成形数值仿真及工艺研究

针对航天某型号薄壁弯管成形难度大、尺寸精度低等问题,提出了数控绕弯成形替代拼焊成形,分析数控绕弯工艺特点及参数确定方法。建立模型对成形工艺参数进行有限元仿真,分析弯曲速度及芯头直径缩减量对不锈钢管成形影响,并通过试验得到优化的工艺参数。结果表明弯曲速度为8mm/s、减小芯头缩减量为0.6mm时,成形零件截面畸变不超过4%,最小壁厚0.65mm,弯曲后管材产生形变强化效果,组织更为细密,成行排列的方向性更明显,提高了零件强度。