论文部分内容阅读
在锻造行业使用的众多材料中,钛合金占有的比重越来越大,其优异的性能逐步替代了很多合金。TC18是钛合金的一种,它具有很高的强度和韧性,适合用于飞机设计时选用机身和前后起落架上的结构件,它的材料牌号为Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe。影响锻件质量的好坏其原因是有很多的,比如毛坯的加热时间、加热时炉内的温度高低、采用何种冷却方式和热处理方式等。本论文通过对TC18钛合金自由锻和模锻件的成型数据进行比对分析,找出影响锻件质量的关键因素,为西飞公司锻造厂生产该类产品提供了有价值的参考依据,提供了宝贵的经验。通过对TC18自由锻件多次力学试验数值比对,总结出来影响自由锻件强度的主要因素,并给出了生产方式采用的建议。利用DEFORM-3D平台,创建薄筋类模锻成形的三维有限元模型。将不同条件下的TC18锻件成形过程进行了三维有限元模拟,并结合实验研究数据,了解锻件成形过程中的特征以及参数的影响。结果表明,成形初期主要是弯曲、挤压复合变形,成形载荷缓慢上升,只有同上下模接触的部分区域等效应力、等效应变较大;随后便是腹板的减薄、筋部的升高和飞边的逐渐增大过程,等效应力逐渐向坯料中心扩展相连成大片区域;在成形后期,最大等效应力一般在飞边槽桥口处,最小等效应变都分布在筋处。模锻生产表明,采用Φ40×65坯料,上模加载速度选用20mm/s,润滑剂选用Ti-6,并保证均匀涂抹,厚度0.08~0.14mm,可以获得充填饱满且表面质量良好的模锻件。同时,锻件若由自由锻生产改为模锻生产,不仅提高了锻件质量,而且减少了原材料消耗约60%。