复杂的大型钛合金零件在等温局部载荷下的成形极限研究

[摘要]: 高性能，轻便，大型且复杂的整体组件是航空和航天领域高端设备开发迫切需要的关键组件. 等温局部载荷成型技术结合了等温成型和局部载荷成型的技术优势来解决这一问题. 相似零件的成型和制造问题是一种精密的塑料成型技术，迫切需要进行研究和开发. 成型技术的研发和工程应用的关键是实零件的结构复杂性和微观结构敏感性使得宏观和微观成形质量控制和成形极限（过程的窗口确定）成为一个非常具有挑战性的问题. 为此，本文采用实验研究，有限元数值模拟和理论分析相结合的方法，分析了大型复杂钛合金构件在等温局部加载下的材料流动，宏观缺陷，微观组织演变机理和规律. 宏观和微观成形质量的约束. 已对该限制进行了系统且深入的研究. 主要研究内容和结果如下: 通过局部载荷过渡区宏观变形的物理模拟实验和有限元模拟研究，揭示了过渡区的材料流动规律以及宏观缺陷的产生机理和规律. ，并且在成形过程中发现了局部载荷，在过渡区中横穿肋骨有横向的材料流动，这可能会导致过渡区中的折叠和型腔缺陷，并且缺陷的严重程度与过渡区呈线性关系. 物料转移量增加. 当减小量恒定时，减小块状模具的高度差并增加摩擦可以减少材料转移的量，从而抑制折叠和型腔缺陷的产生和发展，并且减小块状模具的高度差具有对缺陷的抑制作用更大. 重大;变形温度和加载速度对材料的横向转移量和宏观缺陷的影响很小.

增加局部加载道次，减少每次道次的减少和块状模具的高度差ct20钛合金，可以有效地抑制材料的横向流动并控制过渡区的宏观缺陷. 研究发，并对折叠缺陷进行了判断. 建立了基于折叠指数的标准；此外;响应面法用于建立折叠指数与过渡带结构参数之间的相关性. 将折页指数响应面模型与折页缺陷判断标准相结合，实等温局部载荷下组织演变的影响机理，以及不同条件下可能的组织和控制方法. 探索温度历史. 发在近等温和等温条件下组织演变的差异. 发现在近等温条件下获得的带状α是由组分温度下降引起的β→α相变产生的，其主要形式是β相中的沉淀和生长.

揭示了钛合金等温局部加载过程参数对三态结构演化的影响机理和定量规律. 发的三态结构（靶结构）的下限. 提出了一种在宏观和微观成形质量约束下的局部加载过程参数的综合控制方法，为实的等温局部加载到成形集成制造中奠定了重要的基础.

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