IN718高温合金异形环件轧制坯料设计及进给策略研究

发布时间：2023-03-04 11:08

　　环件轧制是借助轧环设备使环件产生壁厚减薄、直径增大和截面轮廓成型的工艺。该工艺按照成形的环件产品截面轮廓形状可分成两类:矩形截面环件轧制和异形截面环件轧制。至今为止,关于矩形截面环件轧制的研究已经较为成熟,相较而言,由于异形截面环件产品类型多样化、轧制接触边界多变、轧制非线性,其产品成形质量无法达到设计需求,轧制工艺还具有较大的研究空间。本文以某IN718高温合金机匣异形环件为研究对象,系统地展开了环件轧制用坯料及轧辊进给策略设计。本文基于坯料和终锻件的形状相似原理、制坯可行性和坯料与轧辊的初始接触状态,设计了4种不同的坯料结构并分别展开了异形环件轧制有限元模拟分析。根据模拟分析的结果,以提高终锻件截面填充率为目标,进行了坯料结构优选。基于优选的坯料结构,使用尺寸参量对坯料进行参数化表征,考虑坯料约束条件,获取了坯料尺寸参量极限范围。采用响应面法设计坯料尺寸试验点,结合数值模拟分析,建立了终锻件截面填充率和坯料尺寸之间的响应模型。分析响应模型发现:随着坯料内径的减小,终锻件截面填充率增加;随着坯料轴向高度的增加,终锻件截面填充率先增加后减少。分析终锻件不同区域的截面填充情况,定量获取了...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
英文摘要
1.绪论
    1.1 引言
    1.2 环件轧制技术研究现状
        1.2.1 矩形环件轧制技术
        1.2.2 异形环件轧制技术
        1.2.3 坯料设计方法
        1.2.4 轧辊进给策略设计
    1.3 课题背景及意义
    1.4 本文主要研究内容
2.某IN718高温合金异形环件轧制坯料参数化设计
    2.1 基于不同初始接触状态的坯料结构设计
        2.1.1 坯料结构设计
        2.1.2 不同坯料结构的环件轧制有限元模拟及分析
    2.2 坯料参数化表征
        2.2.1 坯料尺寸参数化表征
        2.2.2 坯料尺寸约束条件
    2.3 基于响应面法的坯料定量设计
    2.4 某机匣异形环件数值模拟及分析
        2.4.1 建立某机匣异形环件轧制数值模型
        2.4.2 某机匣异形环件轧制数值模拟分析
3.某IN718高温合金异形环件轧制进给策略设计
    3.1 关于IN718合金
    3.2 径向轧辊进给速度设计
        3.2.1 轧辊进给速度试验设计
        3.2.2 轧辊进给速度对异形环件轧制成形的影响
        3.2.3 基于多目标优化的径向轧辊进给速度工艺方案
    3.3 轴向轧辊进给策略研究
        3.3.1 轧制曲线设计
        3.3.2 轧制曲线对轧制过程中环件轴向窜动的影响
        3.3.3 轧制曲线对环件端面成形质量的影响
    3.4 某IN718高温合金机匣异形环件轧制进给方案
4.某IN718高温合金机匣异形环件轧制生产试验
    4.1 机匣异形环件轧制工艺方案
    4.2 环件轧制实验条件及环件轧制生产工艺过程
    4.3 环件微观组织与力学性能
        4.3.1 环件截面微观组织
        4.3.2 产品力学性能
5.结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录
    作者在攻读学位期间发表的论文目录



本文编号：3754181