TC11和TA15盤類件制坯工藝研究.pdf

1、為了得到好的塑性成形能力，航空上重要的鈦合金大型盤類件在最終等溫模鍛前均要求組織為等軸組織。鈦合金盤類件的鍛造一般分為兩個過程，即制坯過程和等溫模鍛過程。其中制取坯料的組織是否均勻決定了鍛后盤類件的組織性能。因此，選用何種制坯工藝制取組織均勻、性能優(yōu)越的鈦合金餅材，顯得尤為關(guān)鍵。
　　 本文通過高溫壓縮試驗、有限元法對TC11和TA15盤類件的制坯過程進行了有限元模擬研究。基于VB等編程技術(shù)開發(fā)了模鍛工藝優(yōu)化平臺。主要研究內(nèi)容和

2、結(jié)果如下：
　　 (1)對TC11與TA15進行高溫壓縮熱模擬試驗，建立了TC11、TA15鈦合金峰值應(yīng)力的本構(gòu)方程。
　　 (2)通過有限元模擬軟件DEFROM-3D對TC11鈦合金壓氣機盤的制坯工藝進行了數(shù)值模擬，分析了在不同火次、不同變形階段時鍛件中的溫度場和應(yīng)變場。通過模擬研究得到TC11鈦合金多道次鐓拔的最佳鐓粗比為41％。每次拔長分兩次壓下，每次壓下量為總變形量的50％。最后一火先鐓粗到210mm，將坯料翻轉(zhuǎn)

3、180°再鐓粗到140mm。采用多道次反復(fù)鐓拔工藝可使初始態(tài)為粗大片層態(tài)的TC11鈦合金轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻牡容S態(tài)，能為后續(xù)的鍛造提供合格的坯料。
　　 (3)通過對TA15鈦合金盤類件開坯工藝的數(shù)值模擬研究發(fā)現(xiàn)，在拔長時采用拔六邊形能有效提高表面溫度，并使其芯部溫度分布更加均勻及其內(nèi)部變形均勻，從而提高其組織性能的均勻性。坯料的初始高徑比不要超過2，否則容易出現(xiàn)雙鼓型等缺陷。
　　 (4)通過VB等編程技術(shù)開發(fā)了模鍛工藝優(yōu)化平