鈦合金具有良好的綜合性能,作為飛機發(fā)動機的主要材料,已廣泛應用于航空工業(yè)。隨著航空工業(yè)的不斷發(fā)展,航空發(fā)動機各項指標要求越來越高,鈦合金關(guān)鍵零部件的高性能化、大型化和整體化成為軍機提高可靠性、輕量化和高性能的重點發(fā)展方向。鈦合金屬于難變形材料,其熔點高、變形抗力大、流動性差,成形十分困難,其組織性能對加工過程十分敏感,導致鈦合金鍛造成形比其他材料難度大。本項目以TC4合金風扇葉片鍛件研制及零件制造為目標,根據(jù)風扇葉片鍛件的結(jié)構(gòu)特點,開展了鍛造工藝過程模擬,制定了風扇葉片四火制坯和一火模鍛的鍛造工藝路線,并進行鍛件鍛造工藝參數(shù)優(yōu)化和熱處理工藝參數(shù)優(yōu)化等研究。通過Deform數(shù)值模擬軟件對四火制坯和一火小余量精鍛過程進行了數(shù)值模擬,得到了葉片鍛造各個工步中等效應變的分布和溫度變化規(guī)律。四火制坯過程中等效應變最大出現(xiàn)在葉身部位坯料,溫度最高出現(xiàn)在第二火,其余火次溫度比較均勻,沒有出現(xiàn)明顯的局部高溫。一火小余量模鍛過程中應變和溫度分布均勻,升溫較小,坯料均勻的充滿模具型腔,阻尼臺和葉冠部位最后成形。通過不同制坯溫度和模鍛溫度的鍛造工藝參數(shù)組合加工了四組鍛件,零件解剖后進行了金相試驗、室溫和40... 

【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)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究目的及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 風扇葉片成形方法
        1.2.2 風扇葉片精密鍛造研究現(xiàn)狀
        1.2.3 鈦合金熱精鍛研究現(xiàn)狀
        1.2.4 鈦合金組織性能研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題研究內(nèi)容
第2章 TC4 合金風扇葉片鍛件成形過程的模擬
    2.1 引言
    2.2 建立有限元模型
        2.2.1 幾何模型
        2.2.2 網(wǎng)格劃分
        2.2.3 材料模型
        2.2.4 模擬參數(shù)設置
    2.3 葉片鍛件制坯過程模擬
        2.3.1 第一火制坯模擬
        2.3.2 第二火制坯模擬
        2.3.3 第三火制坯模擬
        2.3.4 第四火制坯模擬
    2.4 葉片鍛件模鍛過程模擬
    2.5 本章小結(jié)
第3章 TC4 合金風扇葉片鍛造工藝
    3.1 引言
    3.2 實驗材料
    3.3 試驗方案
    3.4 試驗過程
    3.5 試驗結(jié)果與分析
        3.5.1 組織觀察
        3.5.2 力學性能
        3.5.3 鍛件超聲波探傷和X射線檢驗
    3.6 本章小結(jié)
第4章 鍛件熱處理工藝制度研究
    4.1 引言
    4.2 試驗方案
    4.3 試驗結(jié)果與分析
        4.3.1 退火后葉片組織性能檢測
        4.3.2 去應力退火后葉片殘余應力檢測
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]熱處理對TC4-DT鈦合金棒材組織和力學性能的影響[J]. 史小云,高玉社,王文盛.  熱加工工藝. 2013(14)
[2]鈦及鈦合金的熱加工[J]. 張利軍,常輝,薛祥義.  熱加工工藝. 2013(02)
[3]世界鈦及鈦合金的應用研究進展[J]. 馮穎芳.  世界有色金屬. 2012(04)
[4]航空結(jié)構(gòu)用新型高性能鈦合金材料技術(shù)研究與發(fā)展[J]. 朱知壽.  航空科學技術(shù). 2012(01)
[5]等溫退火對ZTC18鈦合金組織與性能的影響[J]. 劉昌奎,趙紅霞,南海,劉德林,何玉懷.  失效分析與預防. 2009(04)
[6]Ti-1300合金的熱變形行為研究[J]. 趙映輝,葛鵬,趙永慶,楊冠軍,汶建宏.  稀有金屬材料與工程. 2009(01)
[7]鍛造工藝對TC4-DT和TC21損傷容限型鈦合金疲勞裂紋擴展速率的影響[J]. 王新南,朱知壽,童路,周宇,周曉虎,俞漢清.  稀有金屬快報. 2008(07)
[8]葉片精密鍛造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及其展望[J]. 鐘杰,胡楚江,郭成.  鍛壓技術(shù). 2008(01)
[9]原位自生非連續(xù)增強鈦基復合材料的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 耿林,倪丁瑞,鄭鎮(zhèn)洙.  復合材料學報. 2006(01)
[10]葉片鍛造技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢探討[J]. 熊愛明,薛善坤,李曉麗,李淼泉,朱自強.  機械科學與技術(shù). 2001(06)

博士論文
[1]增強體準連續(xù)網(wǎng)狀分布鈦基復合材料研究[D]. 黃陸軍.哈爾濱工業(yè)大學 2010

碩士論文
[1]快速凝固鈦合金的組織與性能研究[D]. 婁軍.沈陽大學 2012
[2]汽輪機葉片模鍛工藝CAD與模鍛過程有限元分析[D]. 曹竟成.燕山大學 2006



本文編號：3174455