基于十字拉伸原理的TA1板材成形性能的研究

发布时间：2020-04-25 18:06

【摘要】：钛及其合金因其比强度高、密度低、耐腐蚀强和抗高低温性能好等优点,已成为航空航天工业不可或缺的材料。但在室温条件下,由于钛合金的强度高、弹性模量低、变形量小,从而导致成形较为困难,尤其是复杂条件下受力的改变对钛合金板材成形性能和成形质量的影响较大。本文基于单向和双向拉伸实验,进行了塑性较好的TA1板材成形性能的研究,确定出不同受力状态下TA1板材的屈服强度、抗拉强度、变形量。首先,通过不同加载速度的单向拉伸实验,对与轧制方向呈0°、45°、90°的单向拉伸试件的性能进行了分析,得到了不同加载速度和各向异性条件对TA1板材的工程应力-应变曲线以及其对变形量、屈服强度、抗拉强度的影响规律。其次,通过板材双向十字拉伸实验,分析了TA1板材在双向不同拉伸状态下的变形规律,得到了TA1板材十字拉伸试件不同方向和加载速度条件下的工程应力-应变曲线并与单向拉伸实验结果进行了对比。最后,通过板材双向不同加载速度的拉伸实验,分析加载速度对TA1板材拉伸性能的影响,并得到有效抑制TA1板材各向异性的加载方式。
【图文】：

图 1.1 钛合金飞机中钛合金的应用 图 1.2 美国战机 F-22 钛的使用情况从 1955 年钛合金作为生产美国的火箭发动机壳材料开始，钛合金也广泛地应用于航天工程上。钛合金可以使航天器克服在真空及极端压强条件下对机体结构的影响，例如钛合金在航天器压力装置的应用，阿波罗飞船 85%的压力容器采用钛合金制成；美国航天飞机的压力罐同样采用钛合金制成，压力罐如图 1.3 所示[22-24]。同时由于钛合金具有耐高温的作用，随着航天技术的进步，，钛合金的使用范围更加广泛。例如火箭发动机的燃烧仓采用钛合金制成；随着对太空的探索，钛合金应用更加广泛，我国载人飞船的各舱段采用耐热钛合金，如图 1.4 所示为采用钛合金制成的返回舱。

图 1.1 钛合金飞机中钛合金的应用 图 1.2 美国战机 F-22 钛的使用情况从 1955 年钛合金作为生产美国的火箭发动机壳材料开始，钛合金也广泛地应用于航天工程上。钛合金可以使航天器克服在真空及极端压强条件下对机体结构的影响，例如钛合金在航天器压力装置的应用，阿波罗飞船 85%的压力容器采用钛合金制成；美国航天飞机的压力罐同样采用钛合金制成，压力罐如图 1.3 所示[22-24]。同时由于钛合金具有耐高温的作用，随着航天技术的进步，钛合金的使用范围更加广泛。例如火箭发动机的燃烧仓采用钛合金制成；随着对太空的探索，钛合金应用更加广泛，我国载人飞船的各舱段采用耐热钛合金，如图 1.4 所示为采用钛合金制成的返回舱。
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TG146.23

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本文编号：2640538