TiAl基合金等溫成形數(shù)值模擬.pdf

1、TiAl基合金因其輕質(zhì)、高溫強(qiáng)度、抗蠕變和抗氧化性能突出等優(yōu)點(diǎn)，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。但這類材料的塑性差、高溫變形抗力大，使其難以加工成形，阻礙了其實(shí)用化。為了更好地理解TiAl基合金在等溫成形過程中的變形規(guī)律及其影響因素，避免大量人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi)，有限元技術(shù)在研究零件成形過程中發(fā)揮了重要作用，它為預(yù)測(cè)成形過程中的變形行為、可能產(chǎn)生的缺陷和確定最佳工藝參數(shù)等提供了理論依據(jù)。
　　本文通過等溫恒應(yīng)變速率壓縮實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)

2、的研究，揭示了Ti-47Al（原子比）合金熱變形過程中變形溫度、應(yīng)變速率和應(yīng)變對(duì)流動(dòng)應(yīng)力的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)Ti-47Al合金流動(dòng)應(yīng)力受變形溫度和應(yīng)變速率影響顯著，是熱敏感型和應(yīng)變速率敏感型材料。以Ti-47Al合金高溫變形的應(yīng)力—應(yīng)變曲線的特征分析為基礎(chǔ)，利用逐步回歸法建立了Ti-47Al合金的高溫變形時(shí)的流動(dòng)應(yīng)力模型。該模型不僅考慮了變形溫度、應(yīng)變和應(yīng)變速率對(duì)變形行為的影響，而且使用方便。驗(yàn)證結(jié)果表明，Ti-47Al合合金高溫變形時(shí)的流

3、動(dòng)應(yīng)力模型能較好地描述合金的高溫變形行為，為提高數(shù)值模擬精度提供了一定條件。
　　基于DEFORM/2D平臺(tái)材料流動(dòng)應(yīng)力模型子程序的開發(fā)，將Ti-47Al合金高溫變形時(shí)的流動(dòng)應(yīng)力模型耦合到有限元中，建立了有限元變形—傳熱耦合的模擬系統(tǒng)，并對(duì)Ti-47Al合金連接件的等溫鍛造過程進(jìn)行了二維變形—傳熱耦合模擬。研究了變形工藝參數(shù)，包括變形溫度、上模速度、摩擦及坯料形狀對(duì)零件成形過程中應(yīng)力、應(yīng)變和溫升的影響，計(jì)算了各種變形條件下的位移—