小尺寸厚壁环形件轧制开裂机理探究

1

作者 刘君 朱林 +4 位作者 罗鸿飞 李德军 李泽东 杨兴彪 杨旭 《锻压技术》 北大核心 2025年第6期141-143,152,共4页

为解决航空环形锻件轧制过程中经常出现的内、外径开裂缺陷问题,首先,对轧制开裂形貌及轧制过程进行了观察,发现开裂基本上均匀分布在内径或外径面、内径开裂程度大于外径、开裂基本始于棱边并向轴向及径向扩展,开裂类型基本为塑性开裂... 为解决航空环形锻件轧制过程中经常出现的内、外径开裂缺陷问题,首先,对轧制开裂形貌及轧制过程进行了观察,发现开裂基本上均匀分布在内径或外径面、内径开裂程度大于外径、开裂基本始于棱边并向轴向及径向扩展,开裂类型基本为塑性开裂,并且小尺寸厚壁环形件开裂比例最大。而后,侧重研究了小尺寸厚壁环形件的开裂机理,并根据小尺寸厚壁环形件的轧制过程特征,建立了新的轧制成形几何模型。最后,推导出了适合于工程应用的内径轧制量表达式。为小尺寸厚壁环形件轧制开裂的分析及控制提供了内径轧制量的定量分析依据,也为轧制参数制订提供了理论支撑。 展开更多

关键词 小尺寸壁厚环形件 环轧 开裂 内径轧制量 轧制几何模型

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复杂高筋薄壁构件旋压-增材复合制造技术发展与展望 被引量：7

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作者 林忠钦 于忠奇 +5 位作者 戴冬华 樊晓光 余圣甫 顾冬冬 李淑慧 史玉升 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1-24,共24页

复杂高筋薄壁构件在航天飞行器中被广泛应用,整体制造是实现这类构件轻量化的重要途径,也是当前制造领域最具有挑战的工程难题之一,其中旋压-增材复合制造代表了复杂高筋薄壁构件整体制造的前沿。近几年,本文作者研究团队在复杂航天薄... 复杂高筋薄壁构件在航天飞行器中被广泛应用,整体制造是实现这类构件轻量化的重要途径,也是当前制造领域最具有挑战的工程难题之一,其中旋压-增材复合制造代表了复杂高筋薄壁构件整体制造的前沿。近几年,本文作者研究团队在复杂航天薄壁筒段旋压-增材复合制造方向上开展了较为系统的研究工作。从内筋薄壁筒段旋压成形和等材-增材复合制造两个角度对国内外学者研究工作进行总结;同时,从内筋铝合金筒段旋压断裂机制与组织演变规律、筒壁内增材热力学行为与组织调控、旋压-增材复合制造工艺等方面介绍了当前初步研究成果,并对旋压-增材复合制造技术的发展进行了展望。比较全面地梳理了复杂高筋薄壁筒段复合制造技术现状和发展趋势,为复杂薄壁构件整体制造技术研究提供指导。 展开更多

关键词 铝合金 薄壁构件 旋压成形 增材制造 复合制造

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航空环形锻件精准轧制控制策略 被引量：3

3

作者 刘君 邹朝江 +2 位作者 杨旭 李德军 李泽东 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期142-146,共5页

依据航空发动机钛合金、高温合金环形锻件轧制生产“控形”、“控性”的要求,建立了适用于工程应用的轧制几何简化模型,推导出环外径增速v_(ΔD)或环内径增速v_(Δd)与内半径r_(t0)、芯辊径向进给速度v_(c)、主辊角速度ω_(m)、环形锻... 依据航空发动机钛合金、高温合金环形锻件轧制生产“控形”、“控性”的要求,建立了适用于工程应用的轧制几何简化模型,推导出环外径增速v_(ΔD)或环内径增速v_(Δd)与内半径r_(t0)、芯辊径向进给速度v_(c)、主辊角速度ω_(m)、环形锻件壁厚(R_(t0)-r_(t0))的函数关系,从而用于指导航空环形锻件轧制参数设计,实现精准设计。研究结果表明,随着r_(t0)、v_(c)、ω_(m)的增加,v_(ΔD)增大;当环形锻件壁厚(R_(t0)-r_(t0))减小时,v_(ΔD)增大;对于厚壁环形锻件(法兰类环形锻件)或在环形锻件初始轧制时,应适当采用较小的环增速;对于薄壁件、大中型环形锻件或者环形锻件轧制减速阶段,需要采取控制措施来限制环增速增长过快,实现环轧过程的精确控制。 展开更多

关键词 环形锻件 轧制 环增速 内半径 芯辊径向进给速度 主辊角速度 壁厚

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叶片辊轧工艺数值模拟研究 被引量：9

4

作者 于建民 张治民 李国俊 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第S4期833-835,共3页

以刚塑性有限元模型为基础,用MSC/superform软件对叶片辊轧工艺进行了数值模拟,分析了坯料轧制过程中辊轧压力与辊轧温度、摩擦系数和变形速度的关系,不同的摩擦系数对辊轧力矩的影响,优化设计工艺参数,为叶片辊轧制坯工艺的制定提供了... 以刚塑性有限元模型为基础,用MSC/superform软件对叶片辊轧工艺进行了数值模拟,分析了坯料轧制过程中辊轧压力与辊轧温度、摩擦系数和变形速度的关系,不同的摩擦系数对辊轧力矩的影响,优化设计工艺参数,为叶片辊轧制坯工艺的制定提供了依据。 展开更多

关键词 辊轧力 辊轧 数值模拟

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用于高级复合材料的树脂压铸技术 被引量：5

5

作者 金汉臣 金涛 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 1992年第2期39-44,共6页

本文从现代树脂压铸的工艺特性、预成型加工、注射树脂、工艺过程自动化及应用等诸方面简要介绍了目前该技术的研究热点、改进方向及发展水平。

关键词 复合材料 树脂 压铸 模具 宇航工业

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浅析航空用高强TA18钛合金管材的轧制工艺 被引量：4

6

作者 代金 孟禹彤 《黑龙江科技信息》 2015年第9期58-,共1页

高强TA18钛合金管材性能优势明显,被广泛的应用在航空航天领域,但是目前我国的高强TA18钛合金管材轧制工艺还不够成熟,因此这种类型的管材主要是依靠进口,这不仅限制了我国航空航天事业的发展,同时也阻碍了高强TA18钛合金的进一步利用,... 高强TA18钛合金管材性能优势明显,被广泛的应用在航空航天领域,但是目前我国的高强TA18钛合金管材轧制工艺还不够成熟,因此这种类型的管材主要是依靠进口,这不仅限制了我国航空航天事业的发展,同时也阻碍了高强TA18钛合金的进一步利用,由此可见对该种管材的轧制工艺进行研究已十分必要。本文首先对高强TA18钛合金进行了简单介绍;其次,通过实验以及讨论最终得出了相应的结论,从而研究高强TA18钛合金管材的轧制工艺特点,仅供参考。 展开更多

关键词 航空 TA18钛合金管材 轧制工艺

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杯杯型复合挤压两种宏观缺陷并存分析

7

作者 李淼泉 吴诗惇 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第3期A151-A157,共7页

通过杯杯型轴对称复合挤压两种宏观缺陷并存的上限分析表达式,研究了该变形方式下两种宏观缺陷并存区域与正挤部分、反挤部分变形程度和坯料相对余厚的关系。本文的模型及结论被实验结果所证实。

关键词 复合挤压 杯杯型 缺陷

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超塑性拉深胀形工艺研究 被引量：1

8

作者 陈明和 《航空工艺技术》 1994年第1期7-8,共2页

采用拉深胀形的组合工艺方法，以改善超塑胀形件的壁厚不均匀程度。研究表明：这一方法可大大降低胀形材料的变薄率和不均匀程度。

关键词 超塑性 拉深 胀形

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TC4钛合金薄壁带筋锥形环辗轧充填规律 被引量：15

9

作者 郭良刚 杨合 +2 位作者 邸伟佳 陈福龙 朱帅 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2798-2806,共9页

钛合金薄壁带筋锥形环件是航空航天关键基础构件,型槽充填不满、截面轮廓难以精确成形,是该复杂异形环件精密辗轧成形面临的瓶颈问题。本文分析了影响型槽充填行为的关键影响因素,即决定塑性变形行为的每转进给量、以及决定每转进给量... 钛合金薄壁带筋锥形环件是航空航天关键基础构件,型槽充填不满、截面轮廓难以精确成形,是该复杂异形环件精密辗轧成形面临的瓶颈问题。本文分析了影响型槽充填行为的关键影响因素,即决定塑性变形行为的每转进给量、以及决定每转进给量在环件内外表面分配比例的驱动辊半径和芯辊半径;以某TC4钛合金薄壁带外筋锥形环辗轧为研究对象,通过ABAQUS的VUAMP子程序开发,建立了实现以常每转进给量进给的芯辊运动闭环控制有限元仿真模型;进而模拟揭示了每转进给量、驱动辊半径和芯辊半径对型槽充填质量(充填率、型槽入口变形及其均匀性)的影响规律。结果表明:随着每转进给量增大,充填率先增大后减小,表明存在一个最佳的每转进给量最利于充填;随着每转进给量增大,型槽入口区域变形越小且分布越均匀,可有效抑制该区域产生裂纹缺陷;随着驱动辊半径增大,充填率逐渐减小,不利于型槽充填;随着芯辊半径增大,充填率逐渐增大,有利于型槽充填。 展开更多

关键词 钛合金 薄壁带筋锥形环件 充填规律 每转进给量 轧辊尺寸 有限元建模仿真

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TA15钛合金环件径轴向辗轧成形全过程组织演变模拟 被引量：12

10

作者 朱帅 杨合 +2 位作者 郭良刚 邸伟佳 凡玉 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3145-3155,共11页

钛合金环件径轴向辗轧成形制造全过程通常包含加热环坯转移、辗轧成形及轧制环件冷却3个阶段,而每个阶段都将对最终环件的微观组织产生重要影响。因此,研究阐明钛合金材料在该成形制造全过程的微观组织演变特征与规律,对控制环件最终的... 钛合金环件径轴向辗轧成形制造全过程通常包含加热环坯转移、辗轧成形及轧制环件冷却3个阶段,而每个阶段都将对最终环件的微观组织产生重要影响。因此,研究阐明钛合金材料在该成形制造全过程的微观组织演变特征与规律,对控制环件最终的组织和性能至关重要。以TA15钛合金环件径轴向辗轧为研究对象,首先阐明了TA15钛合金在上述各阶段的微观组织演变机制与演变模型,进而基于ABAQUS软件平台,建立了TA15钛合金环件径轴向辗轧成形制造全过程的宏微观耦合有限元(FE)模型。通过大量模拟研究表明:加热环坯转移阶段促使初生α相的体积分数增加,晶粒尺寸略微增大;辗轧成形阶段一定程度上细化了初生α相晶粒尺寸,而对初生α相体积分数影响不明显;轧制环件冷却阶段会使初生α相体积分数明显增加,晶粒尺寸增大。 展开更多

关键词 环件径轴向辗轧 钛合金 微观组织 全过程 有限元模拟

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Z8机铝合金旋翼大梁用穿孔工具的受力分析与挠度计算

11

作者 刘静安 《铝加工》 CAS 1995年第3期1-12,共12页

Z8X-3无缝异形空心旋翼大梁是重型直升机上最重要的受力部件.要求高,技术难度大,需要采用穿孔挤压工艺进行生产.本文在简述了Z8X-3无缝异形空心旋翼大梁的生产工艺条件之后.对125MN卧式挤压机(?)650mm挤压筒穿孔系统在穿孔挤出Z8X-3时... Z8X-3无缝异形空心旋翼大梁是重型直升机上最重要的受力部件.要求高,技术难度大,需要采用穿孔挤压工艺进行生产.本文在简述了Z8X-3无缝异形空心旋翼大梁的生产工艺条件之后.对125MN卧式挤压机(?)650mm挤压筒穿孔系统在穿孔挤出Z8X-3时的受力情况和挠曲度用差分法进行了分析和计算,找出挠曲产生的原因和防止的措施. 展开更多

关键词 无缝旋翼大梁 穿孔 受力分析 铝合金 飞机 挤压

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复杂内筋铝筒段旋压变形规律和再结晶组织演变数值仿真 被引量：4

12

作者 王凤琪 于忠奇 +2 位作者 孟烨晖 甘甜 赵亦希 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期87-97,共11页

流动旋压是一种先进的内筋薄壁筒段整体近净成形方法。本文运用数值仿真方法研究多级筋铝合金筒段热旋压过程中材料流变规律和组织演变特性。将内变量型2219铝合金本构模型嵌入ABAQUS仿真平台建立了准确反映宏观流变和微观晶粒演变的热... 流动旋压是一种先进的内筋薄壁筒段整体近净成形方法。本文运用数值仿真方法研究多级筋铝合金筒段热旋压过程中材料流变规律和组织演变特性。将内变量型2219铝合金本构模型嵌入ABAQUS仿真平台建立了准确反映宏观流变和微观晶粒演变的热旋压仿真模型,完成了具有多级特征的内筋筒段旋压成形规律分析。研究表明在减薄率为50%、温度为300℃的旋压参数下,随内筋宽度增加材料由“挤压”式转变为“塌陷”式填充内筋,筋槽内材料变形量下降,筋槽内材料晶粒大小不均匀性增加;窄筋在250℃下的晶粒尺寸明显小于其在350℃下的,而宽筋在250~350℃下的晶粒尺寸较为接近,成形温度对窄筋晶粒大小有明显影响,而对较宽内筋的影响有限。 展开更多

关键词 内筋筒段 热旋压成形 再结晶 流动特征 组织演变

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大挤压比薄壁件复合挤压成形工艺过程的数值模拟 被引量：3

13

作者 党政军 齐广霞 +1 位作者 陈秀华 张昆 《金属成形工艺》 2002年第6期33-35,45,共4页

采用等温复合挤压工艺成形大挤压比薄壁件 ,并应用DEFORM对大挤压比薄壁件的复合挤压过程进行有限元数值模拟 ,分析成形过程中的变形力及金属流动规律。根据模拟得到的应力场、应变场、速度场及加载变化等 。

关键词 成形工艺 复合挤压 数值模拟 大挤压比薄壁件 航空发动机

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快速成形及其在航空、航天领域的应用 被引量：3

14

作者 王运赣 《机械与电子》 1997年第2期4-5,共2页

介绍快速成形技术对现代制造业的重要作用，以及在航空。

关键词 快速成形技术 成形机 模具 航空制造

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提高螺栓孔挤压强化合格率的可行性分析 被引量：1

15

作者 李兴泉 夏颖 +1 位作者 邴洋海 梁尚军 《飞机设计》 2008年第4期34-36,共3页

针对飞机提高疲劳寿命问题,在飞机的主要承力部位如起落架梁、下壁板的螺栓孔处进行挤压强化,可以大大提高飞机的强度,对飞机延寿具有极其重要意义。在实际生产过程中,挤压孔的合格率一直较低,通过大量的数据试验和详细的分析研究,查找... 针对飞机提高疲劳寿命问题,在飞机的主要承力部位如起落架梁、下壁板的螺栓孔处进行挤压强化,可以大大提高飞机的强度,对飞机延寿具有极其重要意义。在实际生产过程中,挤压孔的合格率一直较低,通过大量的数据试验和详细的分析研究,查找出提高螺栓孔挤压强化合格率的瓶颈问题,对飞机生产单位提高产品质量具有重要参考价值。 展开更多

关键词 螺栓孔 挤压强化 挤压棒 疲劳寿命

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航空用高强TA18钛合金管材的轧制工艺 被引量：19

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作者 南莉 杨亚社 +4 位作者 齐元昊 罗登超 杨永福 曲恒磊 杨建朝 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期166-170,共5页

通过试制不同规格的TA18实验管材,研究Q值、累积变形率以及退火温度对成品管的显微组织和力学性能的影响。结果表明:当变形率不大于55%,且Q值控制在0.53～1.14时,管材可顺利实现两辊轧制而不出现裂纹。随着变形率的增大,实验管材加工态... 通过试制不同规格的TA18实验管材,研究Q值、累积变形率以及退火温度对成品管的显微组织和力学性能的影响。结果表明:当变形率不大于55%,且Q值控制在0.53～1.14时,管材可顺利实现两辊轧制而不出现裂纹。随着变形率的增大,实验管材加工态的强度逐渐升高,塑性下降,但较小的变形率对塑性影响不大。随着退火温度的升高,管材的强度降低,塑性改善,加工硬化效应逐渐消除。另外,过小的变形率会造成管材的再结晶晶粒尺寸分布不均,进而导致塑性较低。经工艺优化,TA18实验管材的力学性能可达:UTS=920MPa,YS=755MPa,El=14%。 展开更多

关键词 TA18钛合金 Q值 累积变形率 显微组织 力学性能

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冷挤压孔边残余应力场中裂纹的应力强度因子 被引量：10

17

作者 吴学仁 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第9期A442-A447,共6页

本文给出了复杂应力场中圆孔边穿透裂纹问题的权函数解析解和各种基本载荷作用下孔边裂纹的应力强度因子计算公式。并据此计算了冷挤压孔边残余应力场中裂纹的应力强度因子,进而讨论了裂纹在外载荷和残余应力共同作用下疲劳扩展的特点。

关键词 冷挤压 残余应力 裂纹 强度因子

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GH4169合金超大异形环件制造工艺研究 被引量：5

18

作者 罗鸿飞 刘有云 +3 位作者 宋捷 杨家典 孙传华 吴永安 《航空制造技术》 北大核心 2014年第7期49-52,共4页

此次研制的机匣锻件采用异形整体轧制技术，直接将整个机匣进行整体成型，不仅节约大量材料，降低加工成本，最重要是不用分段生产再进行焊接，提高了机匣的均匀性及整体性能水平。

关键词 GH4169合金 制造工艺 异形 环件 轧制技术 整体成型 加工成本 机匣

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基于M-K模型的TA15钛合金高温成形极限 被引量：6

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作者 毕静 马博林 +2 位作者 张艳苓 张志 吴向东 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期893-899,共7页

为了探究TA15钛合金高温环境下的成形极限,明确本构方程中参数对成形极限的影响规律,建立了考虑高温软化效应TA15钛合金高温环境下的本构关系,利用高温成形极限试验平台及M-K失稳理论对TA15钛合金板高温环境下的成形极限分别进行了试验... 为了探究TA15钛合金高温环境下的成形极限,明确本构方程中参数对成形极限的影响规律,建立了考虑高温软化效应TA15钛合金高温环境下的本构关系,利用高温成形极限试验平台及M-K失稳理论对TA15钛合金板高温环境下的成形极限分别进行了试验测试及理论预测。理论预测结果表明当温度从800℃提升至880℃时,平面应变状态下的极限主应变由0.18提升至0.33。基于M-K失稳理论和建立的高温本构模型,分析了本构方程中的参数对成形极限的影响规律,结果表明提高加工硬化指数、速率敏感因子及减小软化因子,均可以提升应变强化率的大小,进一步延缓沟槽内应变状态趋于平面应变状态,从而提升理论成形极限曲线在应变空间中的位置。此外,理论计算结果表明速率敏感因子对成形极限曲线的左侧影响程度要大于其对右侧部分的影响,该现象主要归因于速率敏感因子对不同应变大小下的应变强化率的影响不同。 展开更多

关键词 TA15钛合金 塑性失稳 高温成形极限 M-K失稳理论 本构模型

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ARJ21复杂双曲面长桁零件弯扭复合冷成型方法 被引量：6

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作者 田爱萍 《西安航空技术高等专科学校学报》 2008年第5期11-13,共3页

通过对零件几何特征和计算机辅助软件的分析,在掌握零件变化规律的基础上,确定了零件的成型方法,以及实验确定成型过程中各参数值。

关键词 复杂双曲面 复合冷成型 最大应力值 过压量

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