TC8-1高温钛合金压气机转接环环轧过程的有限元仿真及试验研究

发布时间：2021-04-12 15:58

　　在当今民用乃至军事航空领域,发动机的推重比的大小已经成为了行业关注发展的重点。为了能够进一步提升高压压气机整体的性能,在每个环节都在力求最求更进一步的突破。涉及压气机研制过程中的设计结构的创新、新材料的探索、新型制造加工方案的研制等,都在逐步跟进。本研究内容所涉及锻件始终处于从乌克兰海外进口采购,国产化试制还是一片空白。若能通过模拟仿真成功加工出满足各相关技术性能指标要求的锻件,将极大的推进该型号航空发动机的科研工作,同时为类似外购锻件的国产化试制提供理论和实物借鉴基础,推进相关科研领域的发展。针对轧制试验研究所使用的材料TC8-1、整个加工制造流程中所使用的带锯床、热处理炉、锻压机和环轧机相关方面进行选择,阐述选择使用的依据和目的。同时,对轧制完成后进行取样检测组织性能的试样方法与设备进行说明确认,以及工艺加工路线的选择与注意事项。通过Simufact软件对环轧加工进行有限元模拟仿真,运用仿真理论基础建立了环形件轧制的模拟仿真模型。通过环轧加工部件建模、赋予材料模型、网格划分、接触关系、约束和加载等过程,开展环轧过程的数值模拟仿真工作。完成仿真运行环轧试制过程后,输出模拟仿真相关数据... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

TC8-1高温钛合金[7]

高温钛合金区别于其他合金的性能特点主要体现在高温强度性能、蠕变以及高温热稳定性方面。将高温钛合金长时间裸露处于应力以及非应力的，在高温环境下能够保持塑性以及韧性的能力，我们称其为高温热稳定性为衡量指标的断面收缩率ψ若在高温暴露环境后，断面收缩率大于未暴露一半，我们可以认定热稳定性达标，低于则不达标。断裂初性 KIC同理可衡量标准[8]。TC8-1 钛合金的化学成分组成充分体现出了高温钛合金的组织及性能。相比其他合金，高温钛合金的主要化学成分种类比较多。如其包含的元铝、锡、锆、钼、硅外，还有相对少量的铌和稀土对材料性能也起到一定。其中元素铝、锡、锆与α相相互作用体现出固溶强化的效果，可以提高在室温以及高温环境下的性能；硅在材料耐热性方面起到积极作用，并与共同存在作用时效果更佳。TC8-1 高温钛合金属于α+β型强化合金，相较于其他钛合金其组织存在等α相作为基体结合着少许转变β相，因此也相当于近α高温钛合金的一种其组织结构特点可知，在保留了α+β型钛合金强度和塑性都比较高的特，还同时拥有了α型钛合金优秀的高耐热性能和热稳定性能[9,10]。

图 1-3 传统环件锻造实例[19]为加工连续无缝环形部件的连续塑性成形一进的特种加工技术，在通俗应用中也被叫做碾航空航天等高端技术领域的引领下以取得快先进的成形加工技术也是未来整体的发展趋有锻件尺寸误差小、后续去除余量小、加工成构更好；所需设备性能降低、适用范围扩大度低、相关模具使用周期长、容易达到生产自慢慢代替了传统的自由锻加工方式，成为各加[20]。类型径轴向轧制时环形件轧制的主要两种类型。要运行原理：由主辊充当驱动辊，实现包括环芯辊充当被动辊，主要达到旋转运行效果；导


本文编号：3133571