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1、由于鈦合金超塑成形(SPF)及超塑成形/擴散連接(SPF/DB)技術(shù)能夠成形出形狀復(fù)雜的整體結(jié)構(gòu)零件,在減輕飛行器結(jié)構(gòu)重量、降低成本方面顯示了極大的優(yōu)越性,因而深受各國航空航天工業(yè)的高度重視。隨著航空航天器的高速及大型化要求,SPF/DB技術(shù)已成為世界航空航天制造業(yè)關(guān)鍵技術(shù)之一,其在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用更已成為研究熱點。 本文采用航空航天中應(yīng)用廣泛的TC4鈦合金(Ti-6Al-4V)材料,對典型結(jié)構(gòu)件的SPF/DB工藝進行如下研究:
2、 1.根據(jù)金屬超塑成形原理和擴散連接理論,對TC4鈦合金的成形性能和金屬原子的擴散行為進行了分析。在相關(guān)理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合有限元分析軟件MARC對單層板加強結(jié)構(gòu)和兩層板盒形件結(jié)構(gòu)的超塑成形過程進行模擬,對構(gòu)件的形狀和尺寸進行了預(yù)測,獲得了最佳應(yīng)變速率下加載的壓力-時間曲線,為試驗的進行提供了理論的參考依據(jù)。 2.在有限元模擬的基礎(chǔ)上,設(shè)計相應(yīng)的試驗?zāi)>?,并對TC4鈦合金的超塑成形工藝進行了大量的試驗研究,得出合適的溫度、
3、壓力、成形時間等超塑成形工藝參數(shù)。 3.對TC4鈦合金的超塑成形/擴散連接工藝進行試驗研究,并對成形構(gòu)件的微觀組織進行分析,得出合適的擴散連接工藝參數(shù)。 通過以上研究得出了如下結(jié)果: 1.在本試驗條件下,SPF的合適工藝參數(shù)為:溫度920℃,最大進氣壓力為1.5MPa,成形時間為40min。 2.在本試驗條件下,DB的合適工藝參數(shù)為:真空度高于10-2Pa,溫度920℃,加載壓力3.0MPa,保溫時間為9
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