TA15鈦合金異型錐筒形件超塑成形.pdf

1、由于鈦合金具有優(yōu)越的性能，采用超塑成形的方法加工的鈦合金零件，在航空航天、醫(yī)療器械等方面的應(yīng)用越來越廣泛。然而對(duì)于一些復(fù)雜型面的成形件其成形時(shí)的形狀精度控制，是不容忽視的問題。通常，在超塑成形時(shí)，由于模具材料與工件材料熱膨脹系數(shù)的差異較大，超塑成形后模具與工件由超塑成形溫度降至室溫時(shí)的收縮量差異也較大，工件受到模具的約束力的作用產(chǎn)生一定量的塑性變形，從而導(dǎo)致其產(chǎn)生形狀畸變。
　　本文對(duì)TA15鈦合金異型錐筒形零件的超塑成形工藝的焊

2、接接頭組織性能及形狀畸變進(jìn)行了研究。通過有限元模擬和超塑成形實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)形狀畸變的產(chǎn)生與影響因素進(jìn)行了分析和總結(jié)，對(duì)超塑成形技術(shù)形狀精度的控制和提高具有實(shí)際意義。
　　TA15鈦合金異型錐筒形件的焊接部分由電子束焊接和手工氣體保護(hù)氬弧焊焊接完成，兩種焊接方法獲得的接頭都具有良好的抗拉性能，但相對(duì)于母材而言，兩種焊接接頭的塑性都急劇下降。
　　超塑成形（SPF）后，TA15鈦合金板材晶粒長大明顯，但卻依然保持等軸形態(tài)。焊接接頭的

3、組織在超塑成形后也有所長大，趨于均勻化。這表明，應(yīng)變誘導(dǎo)晶粒長大為該合金超塑性變形組織的顯著特征之一。
　　TA15鈦合金異型錐筒形件在超塑成形后的冷卻過程中產(chǎn)生了較大的形狀畸變，形狀畸變最大處位于橢圓曲面短軸頂點(diǎn)處。對(duì)異型錐筒形件的某一橢圓截面的冷卻過程進(jìn)行數(shù)值模擬，根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果可知：室溫時(shí)的TA15異型錐筒形件的長軸方向尺寸和短軸方向尺寸均大于模具尺寸，尺寸誤差最大為1.22mm，短軸方向的相對(duì)誤差較大，顯然該工件的形狀發(fā)