鎳基高溫合金葉片精鍛成形工藝的數(shù)值模擬及分析.pdf

1、葉片在航空發(fā)動機(jī)中起著能量轉(zhuǎn)換的作用,目前,先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)葉片都是采用精鍛成形工藝生產(chǎn)的。葉片型面多扭曲,所用材料多為難變形合金,使得成形過程極為復(fù)雜。因此,本文采用三維熱力耦合數(shù)值模擬的方法,研究GH4169鎳基高溫合金葉片精鍛成形過程,主要內(nèi)容如下:
　　(1)以鎳基高溫合金 GH4169為研究對象,通過一定變形條件下的熱模擬壓縮實驗,獲得了 GH4169合金在熱變形過程中的真應(yīng)力—真應(yīng)變曲線,并分析了變形條件對流動應(yīng)力的影響

2、規(guī)律?；诟邷亓髯儜?yīng)力行為,建立了 GH4169合金在變形溫度980℃?1100℃、應(yīng)變速率0.01 s-1?10 s-1時的雙曲正弦型Arrhenius方程。
　　(2)基于有限元分析軟件DEFORM,研究了葉片精鍛成形過程模擬計算的實現(xiàn)方法,解決了邊界條件處理、塑性變形功和摩擦功、溫度場計算步驟、網(wǎng)格劃分等關(guān)鍵問題,為模擬做好準(zhǔn)備工作。
　　(3)根據(jù)某壓氣機(jī)葉片形狀特點,制定了擠桿—預(yù)鍛—終鍛的精鍛成形工藝路線,并設(shè)計

3、了葉片擠桿制坯模具和終鍛成形模具。
　　(4)以擠桿制坯過程為例,制定了不同上模壓下速率、不同摩擦因子和不同模具預(yù)熱溫度下的模擬方案,分析了擠桿成形過程中不同工藝參數(shù)對桿件等效應(yīng)力場、等效應(yīng)變場、溫度場以及損傷情況的影響規(guī)律。
　　(5)對特定工藝條件下葉片預(yù)鍛和終鍛成形過程,進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,獲得了工件成形時溫度場、應(yīng)力場和應(yīng)變場以及載荷—下壓量曲線,從而揭示了葉片精鍛成形規(guī)律。
　　(6)通過對模擬結(jié)果進(jìn)行分析,