TC8-1高溫鈦合金壓氣機轉接環(huán)環(huán)軋過程的有限元仿真及試驗研究
發(fā)布時間:2021-04-12 15:58
在當今民用乃至軍事航空領域,發(fā)動機的推重比的大小已經(jīng)成為了行業(yè)關注發(fā)展的重點。為了能夠進一步提升高壓壓氣機整體的性能,在每個環(huán)節(jié)都在力求最求更進一步的突破。涉及壓氣機研制過程中的設計結構的創(chuàng)新、新材料的探索、新型制造加工方案的研制等,都在逐步跟進。本研究內(nèi)容所涉及鍛件始終處于從烏克蘭海外進口采購,國產(chǎn)化試制還是一片空白。若能通過模擬仿真成功加工出滿足各相關技術性能指標要求的鍛件,將極大的推進該型號航空發(fā)動機的科研工作,同時為類似外購鍛件的國產(chǎn)化試制提供理論和實物借鑒基礎,推進相關科研領域的發(fā)展。針對軋制試驗研究所使用的材料TC8-1、整個加工制造流程中所使用的帶鋸床、熱處理爐、鍛壓機和環(huán)軋機相關方面進行選擇,闡述選擇使用的依據(jù)和目的。同時,對軋制完成后進行取樣檢測組織性能的試樣方法與設備進行說明確認,以及工藝加工路線的選擇與注意事項。通過Simufact軟件對環(huán)軋加工進行有限元模擬仿真,運用仿真理論基礎建立了環(huán)形件軋制的模擬仿真模型。通過環(huán)軋加工部件建模、賦予材料模型、網(wǎng)格劃分、接觸關系、約束和加載等過程,開展環(huán)軋過程的數(shù)值模擬仿真工作。完成仿真運行環(huán)軋試制過程后,輸出模擬仿真相關數(shù)據(jù)...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
TC8-1高溫鈦合金[7]
高溫鈦合金區(qū)別于其他合金的性能特點主要體現(xiàn)在高溫強度性能、蠕變以及高溫熱穩(wěn)定性方面。將高溫鈦合金長時間裸露處于應力以及非應力的,在高溫環(huán)境下能夠保持塑性以及韌性的能力,我們稱其為高溫熱穩(wěn)定性為衡量指標的斷面收縮率ψ若在高溫暴露環(huán)境后,斷面收縮率大于未暴露一半,我們可以認定熱穩(wěn)定性達標,低于則不達標。斷裂初性 KIC同理可衡量標準[8]。TC8-1 鈦合金的化學成分組成充分體現(xiàn)出了高溫鈦合金的組織及性能。相比其他合金,高溫鈦合金的主要化學成分種類比較多。如其包含的元鋁、錫、鋯、鉬、硅外,還有相對少量的鈮和稀土對材料性能也起到一定。其中元素鋁、錫、鋯與α相相互作用體現(xiàn)出固溶強化的效果,可以提高在室溫以及高溫環(huán)境下的性能;硅在材料耐熱性方面起到積極作用,并與共同存在作用時效果更佳。TC8-1 高溫鈦合金屬于α+β型強化合金,相較于其他鈦合金其組織存在等α相作為基體結合著少許轉變β相,因此也相當于近α高溫鈦合金的一種其組織結構特點可知,在保留了α+β型鈦合金強度和塑性都比較高的特,還同時擁有了α型鈦合金優(yōu)秀的高耐熱性能和熱穩(wěn)定性能[9,10]。
圖 1-3 傳統(tǒng)環(huán)件鍛造實例[19]為加工連續(xù)無縫環(huán)形部件的連續(xù)塑性成形一進的特種加工技術,在通俗應用中也被叫做碾航空航天等高端技術領域的引領下以取得快先進的成形加工技術也是未來整體的發(fā)展趨有鍛件尺寸誤差小、后續(xù)去除余量小、加工成構更好;所需設備性能降低、適用范圍擴大度低、相關模具使用周期長、容易達到生產(chǎn)自慢慢代替了傳統(tǒng)的自由鍛加工方式,成為各加[20]。類型徑軸向軋制時環(huán)形件軋制的主要兩種類型。要運行原理:由主輥充當驅動輥,實現(xiàn)包括環(huán)芯輥充當被動輥,主要達到旋轉運行效果;導
本文編號:3133571
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
TC8-1高溫鈦合金[7]
高溫鈦合金區(qū)別于其他合金的性能特點主要體現(xiàn)在高溫強度性能、蠕變以及高溫熱穩(wěn)定性方面。將高溫鈦合金長時間裸露處于應力以及非應力的,在高溫環(huán)境下能夠保持塑性以及韌性的能力,我們稱其為高溫熱穩(wěn)定性為衡量指標的斷面收縮率ψ若在高溫暴露環(huán)境后,斷面收縮率大于未暴露一半,我們可以認定熱穩(wěn)定性達標,低于則不達標。斷裂初性 KIC同理可衡量標準[8]。TC8-1 鈦合金的化學成分組成充分體現(xiàn)出了高溫鈦合金的組織及性能。相比其他合金,高溫鈦合金的主要化學成分種類比較多。如其包含的元鋁、錫、鋯、鉬、硅外,還有相對少量的鈮和稀土對材料性能也起到一定。其中元素鋁、錫、鋯與α相相互作用體現(xiàn)出固溶強化的效果,可以提高在室溫以及高溫環(huán)境下的性能;硅在材料耐熱性方面起到積極作用,并與共同存在作用時效果更佳。TC8-1 高溫鈦合金屬于α+β型強化合金,相較于其他鈦合金其組織存在等α相作為基體結合著少許轉變β相,因此也相當于近α高溫鈦合金的一種其組織結構特點可知,在保留了α+β型鈦合金強度和塑性都比較高的特,還同時擁有了α型鈦合金優(yōu)秀的高耐熱性能和熱穩(wěn)定性能[9,10]。
圖 1-3 傳統(tǒng)環(huán)件鍛造實例[19]為加工連續(xù)無縫環(huán)形部件的連續(xù)塑性成形一進的特種加工技術,在通俗應用中也被叫做碾航空航天等高端技術領域的引領下以取得快先進的成形加工技術也是未來整體的發(fā)展趨有鍛件尺寸誤差小、后續(xù)去除余量小、加工成構更好;所需設備性能降低、適用范圍擴大度低、相關模具使用周期長、容易達到生產(chǎn)自慢慢代替了傳統(tǒng)的自由鍛加工方式,成為各加[20]。類型徑軸向軋制時環(huán)形件軋制的主要兩種類型。要運行原理:由主輥充當驅動輥,實現(xiàn)包括環(huán)芯輥充當被動輥,主要達到旋轉運行效果;導
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