大型航空模锻件整体精密成形工艺技术研究与试制
发布时间：2021-10-31 08:55
大型模锻件的制造水平和能力对国家航空事业发展有至关重要的推动作用,也是一种国家制造能力的体现。然而由于美、俄、法等发达国家对我国的技术封锁,使我们的航空大型模锻件的成形成为了卡脖子的难题。为了推动我国大飞机项目以及增强我国国防军事装备实力,2013年中国二重完成建设800MN大型模锻压机。对于大型航空锻件的锻造与普通尺寸的锻造不同,其体积过大将不易于实现组织均匀,从而将可能导致航空锻件性能不稳定,最终对飞机安全性造成致命影响。因此,本文结合材料的微观组织演化规律对大型航空模锻件的模锻成形过程进行仿真模拟,实现模锻件成形组织演变可视化,形成典型大型航空模锻件材料研究、模锻设计、制坯、模具设计等成套工程技术。本文以大飞机用TA15钛合金长梁锻件、300M高强钢起落架锻件两种典型模锻件为研究对象,利用先进的热模拟等物理测试手段,对大型航空构件用钛、高强钢等材料热加工性能进行高温条件下的材料流变特性研究,并且获取相应的大锻件所需的材料的真实应力应变数据;根据这些数据构建了TA15和300M合金的本构模型,动态再结晶模型,并应用于大型航空锻件的有限元模拟中,预测大型锻件在热成形过程中显微组织演变...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 论文选题背景
1.1.1 国内航空装备发展趋势
1.1.2 航空模锻件的重要作用
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1 国外航空模锻件发展现状
1.2.2 国内航空模锻件发展趋势
1.3 论文研究目的意义及来源
1.3.1 论文目的意义
1.3.2 论文课题来源
1.4 论文研究内容的安排
1.4.1 关键技术
1.4.2 技术方案
1.4.3 研究内容
2 典型航空材料热加工性能及理论模型研究
2.1 TA15 钛合金热加工性能及理论模型研究
2.1.1 TA15 钛合金本构方程
2.1.2 TA15 钛合金热加工图
2.1.3 TA15 钛合金临界应变
2.2 300M超高强度钢组织演化理论模型研究
2.2.1 300M高强钢动态再结晶模型构建
2.2.2 300M高强钢亚动态再结晶模型构建
2.2.3 300M高强钢静态再结晶模型构建
2.3 本章小结
3 航空模锻件荒坯设计及其制造技术
3.1 随形设计方法
3.1.1 高温合金涡轮盘荒坯随形设计
3.1.2 截面过渡平滑的结构模锻件荒坯设计
3.2 等体积设计方法
3.3 等势线设计方法
3.4 荒坯简化设计方法
3.5 本章小结
4 航空模锻件模具设计及其制造技术
4.1 整体模具
4.1.1 锻模的基本结构
4.1.2 整体模具的安装
4.1.3 整体模具实例
4.2 镶芯模具
4.2.1 镶芯模具的结构
4.2.2 镶芯模具的安装
4.2.3 镶芯模具实例
4.3 组合模设计
4.3.1 组合模具的设计
4.3.2 组合模具的结构
4.3.3 组合模具实例
4.4 双金属堆焊模具
4.5 本章小结
5 大型整体精细化模锻件模锻成形工艺技术研究
5.1 TA15 合金大型梁模锻件工艺研究
5.1.1 保温措施和压制速度对模锻成形的影响
5.1.2 保温措施和压制速度对组织演化的影响
5.2 300M主起落架外筒锻造工艺模拟及组织性能预测
5.2.1 模锻工艺模拟基本参数
5.2.2 预锻锻造工艺过程模拟结果
5.2.3 终锻锻造工艺过程模拟结果
5.3 本章小结
6 典型大型航空模锻件工程化试制
6.1 TA15 钛合金第2 梁锻件工程化试制
6.1.1 TA15 钛合金第2 梁锻件设计
6.1.2 TA15 钛合金第2 梁模具设计
6.1.3 TA15 钛合金第2 梁锻件试制
6.2 300M前起落架外筒模锻件工程化试制
6.2.1 300M前起落架外筒模锻件设计
6.2.2 300M前起落架外筒模具设计
6.2.3 300M前起落架外筒模锻件试制
6.2.4 小结
6.3 本章小结
7 结论
7.1 论文结论
7.2 研究展望
参考文献
附录
A.攻读工程博士学位期间发表的论文目录取得的成果
B.攻读工程博士学位期间的科研项目
C.攻读工程博士学位期间发明专利
D.攻读工程博士学位期间获奖
E.学位论文数据集
致谢
本文编号：3467836
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 论文选题背景
1.1.1 国内航空装备发展趋势
1.1.2 航空模锻件的重要作用
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1 国外航空模锻件发展现状
1.2.2 国内航空模锻件发展趋势
1.3 论文研究目的意义及来源
1.3.1 论文目的意义
1.3.2 论文课题来源
1.4 论文研究内容的安排
1.4.1 关键技术
1.4.2 技术方案
1.4.3 研究内容
2 典型航空材料热加工性能及理论模型研究
2.1 TA15 钛合金热加工性能及理论模型研究
2.1.1 TA15 钛合金本构方程
2.1.2 TA15 钛合金热加工图
2.1.3 TA15 钛合金临界应变
2.2 300M超高强度钢组织演化理论模型研究
2.2.1 300M高强钢动态再结晶模型构建
2.2.2 300M高强钢亚动态再结晶模型构建
2.2.3 300M高强钢静态再结晶模型构建
2.3 本章小结
3 航空模锻件荒坯设计及其制造技术
3.1 随形设计方法
3.1.1 高温合金涡轮盘荒坯随形设计
3.1.2 截面过渡平滑的结构模锻件荒坯设计
3.2 等体积设计方法
3.3 等势线设计方法
3.4 荒坯简化设计方法
3.5 本章小结
4 航空模锻件模具设计及其制造技术
4.1 整体模具
4.1.1 锻模的基本结构
4.1.2 整体模具的安装
4.1.3 整体模具实例
4.2 镶芯模具
4.2.1 镶芯模具的结构
4.2.2 镶芯模具的安装
4.2.3 镶芯模具实例
4.3 组合模设计
4.3.1 组合模具的设计
4.3.2 组合模具的结构
4.3.3 组合模具实例
4.4 双金属堆焊模具
4.5 本章小结
5 大型整体精细化模锻件模锻成形工艺技术研究
5.1 TA15 合金大型梁模锻件工艺研究
5.1.1 保温措施和压制速度对模锻成形的影响
5.1.2 保温措施和压制速度对组织演化的影响
5.2 300M主起落架外筒锻造工艺模拟及组织性能预测
5.2.1 模锻工艺模拟基本参数
5.2.2 预锻锻造工艺过程模拟结果
5.2.3 终锻锻造工艺过程模拟结果
5.3 本章小结
6 典型大型航空模锻件工程化试制
6.1 TA15 钛合金第2 梁锻件工程化试制
6.1.1 TA15 钛合金第2 梁锻件设计
6.1.2 TA15 钛合金第2 梁模具设计
6.1.3 TA15 钛合金第2 梁锻件试制
6.2 300M前起落架外筒模锻件工程化试制
6.2.1 300M前起落架外筒模锻件设计
6.2.2 300M前起落架外筒模具设计
6.2.3 300M前起落架外筒模锻件试制
6.2.4 小结
6.3 本章小结
7 结论
7.1 论文结论
7.2 研究展望
参考文献
附录
A.攻读工程博士学位期间发表的论文目录取得的成果
B.攻读工程博士学位期间的科研项目
C.攻读工程博士学位期间发明专利
D.攻读工程博士学位期间获奖
E.学位论文数据集
致谢
本文编号：3467836
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