TC1、TA15钛合金板材成形性能及工艺研究

发布时间：2017-05-19 07:07

  本文关键词：TC1、TA15钛合金板材成形性能及工艺研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：TC1、TA15钛合金具有比强度高、抗蠕变、耐蚀性以及可焊接性良好等优点，在航空航天发动机上得到了广泛应用。然而对于此合金的热成形性能，可用资料缺乏，未有全面而综合的研究成果，对航空航天工业的使用带来诸多不便。因此，研究其热成形性能，对合理制定热成形工艺提供第一手资料，具有重要的现实意义。 通过对TC1、TA15钛合金板材进行拉伸试验，得到TC1和TA15钛合金在不同条件（室温、650℃、700℃、750℃、780℃、应变速率0.0005~0.01S-1）下的本构方程，并研究不同条件对钛合金板材的流变应力及屈服强度、抗拉强度、弹性模量、厚向异性指数等性能指标的影响，以及其高温变形微观组织演变。 分别对TC1、TA15钛合金进行了冲压性能试验（试验温度：室温、650℃、700℃、750℃、780℃），得到极限拉深比、杯突值、最小弯曲半径、锥杯值等成形性能指标。利用高温拉伸和胀形试验，结合有限元数值模拟结果，分别得出TC1、TA15钛合金高温下成形极限图的左右两部分，为板材断裂失稳判据提供依据。 基于数据库技术，使用Microsoft SQLServer2008软件，对Dynaform数据库进行二次开发，完善航空发动机用材的数据体系，为有限元模拟及工程应用提供支持。应用二次开发数据库，对TC1钛合金板材侧框封盖件热成形过程进行数值模拟，，并设计相应模具进行试验验证，模拟结果与试验结果较吻合。
【关键词】：TC1钛合金 TA15钛合金 本构方程 热成形性能 数据库
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TG146.23;V261
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目录6-9
• 图清单9-12
• 表清单12-13
• 第一章 绪论13-28
• 1.1 前言13
• 1.2 钛合金概述13-14
• 1.3 钛合金的分类14-16
• 1.4 板材的成形极限16-18
• 1.4.1 冲压成形极限16
• 1.4.2 塑形拉伸失稳16-18
• 1.4.3 成形极限图（ FLD ）18
• 1.5 板材成形性能18-23
• 1.5.1 拉深试验19-20
• 1.5.2 杯突试验20-21
• 1.5.3 弯曲试验21-22
• 1.5.4 锥杯试验22-23
• 1.6 钛合金板材成形性能国内外研究现状23-26
• 1.6.1 本构模型研究24
• 1.6.2 显微组织的研究24-25
• 1.6.3 成形性能的研究25-26
• 1.6.4 有限元模拟仿真研究26
• 1.7 本课题的来源及主要研究内容26-28
• 第二章 TC1 和 TA15 钛合金板材高温变形特性研究28-47
• 2.1 引言28
• 2.2 拉伸试验设计28-30
• 2.2.1 试验方案28
• 2.2.2 试验材料及试样制备28-29
• 2.2.3 试验装置29-30
• 2.3 试验结果与分析30-42
• 2.3.1 应力-应变曲线30-34
• 2.3.2 力学性能34-35
• 2.3.3 各向异性35-36
• 2.3.4 本构关系36-42
• 2.4 TA15 钛合金高温变形微观组织分析42-46
• 2.4.1 金相组织试样制备42
• 2.4.2 金相组织观察结果与分析42-46
• 2.5 本章小结46-47
• 第三章 TC1 和 TA15 钛合金板材成形性能研究47-63
• 3.1 引言47
• 3.2 板材成形试验设计47-50
• 3.2.1 模具设计及材料的选择47-49
• 3.2.2 试验设备及条件49-50
• 3.2.3 试验工艺过程50
• 3.3 TC1 和 TA15 钛合金试验结果与分析50-58
• 3.3.1 拉深试验50-53
• 3.3.2 杯突试验53-54
• 3.3.3 弯曲试验54-56
• 3.3.4 锥杯试验56-58
• 3.4 TC1 和 TA15 钛合金板材高温成形极限曲线 FLC58-62
• 3.4.1 试验方案58
• 3.4.2 有限元模拟58-59
• 3.4.3 试样的制备及模具设计59-60
• 3.4.4 试验结果与分析60-62
• 3.5 本章小结62-63
• 第四章 Dynaform 软件数据库开发63-69
• 4.1 引言63
• 4.2 板材成形性能数据库需求分析63-64
• 4.2.1 Dynaform 材料库特点分析63
• 4.2.2 需求分析63-64
• 4.3 板材成形性能数据库设计与开发64-68
• 4.3.1 整体设计64-65
• 4.3.2 界面设计65-67
• 4.3.3 程序实现67-68
• 4.4 本章小结68-69
• 第五章 侧框封盖件热拉成形数值模拟与试验验证69-73
• 5.1 引言69
• 5.2 数值模拟69-71
• 5.2.1 有限元模型的建立69-70
• 5.2.2 模拟结果与分析70-71
• 5.3 试验验证71-72
• 5.3.1 热成形模具结构设计71-72
• 5.3.2 实验结果与分析72
• 5.4 本章小结72-73
• 第六章 总结与展望73-75
• 6.1 总结73
• 6.2 展望73-75
• 参考文献75-79
• 致谢79-80
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：378006