7050鋁合金H型截面鍛件成形工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化與微觀組織控制.pdf

1、H型截面鋁合金大鍛件廣泛應(yīng)用于航空領(lǐng)域，是航空飛機(jī)關(guān)鍵的承重部件，并且所處工作條件極其惡劣。因此，此類鍛件被要求具有優(yōu)良的綜合機(jī)械性能。H型截面鋁合金類鍛件是典型的鋁合金筋板類鍛件，在成形過程中容易出現(xiàn)充填不滿、過燒、粗晶、成形不均勻、纖維折斷等缺陷。因此研究H型截面鋁合金大鍛件鍛造工藝及鍛造工藝對(duì)鍛件宏觀表征的影響及微觀組織的演變規(guī)律對(duì)于提高此類鍛件的綜合機(jī)械性能具有重要意義。
　　 論文綜合應(yīng)用了鍛造工藝?yán)碚?、?shù)值模擬技術(shù)對(duì)

2、H型截面7050鋁合金大鍛件自由鍛及模鍛工藝進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和數(shù)值模擬優(yōu)化。主要研究工作及成果包括：
　　 ①7050鋁合金材料性能研究。利用Gleeble-1500熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)7050鋁合金進(jìn)行等溫恒應(yīng)變熱壓縮實(shí)驗(yàn)，研究了熱變形參數(shù)對(duì)流變應(yīng)力和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為的影響；以熱壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，通過回歸分析計(jì)算等數(shù)學(xué)分析方法建立了7050鋁合金材料本構(gòu)關(guān)系模型和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型。
　　 ②基于數(shù)值仿真技術(shù)的7050鋁合金鍛件預(yù)制

3、坯改性工藝研究。在自由鍛工藝基礎(chǔ)和有限元理論基礎(chǔ)上，通過DEFORM-3D平臺(tái)研究7050鋁合金方形坯料在單向鍛造和多向鍛造工藝條件下，坯料的材料損傷、等效應(yīng)變分布、再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸的分布和演變情況。論文分析得到了等效應(yīng)變和變形溫度對(duì)7050鋁合金坯料再結(jié)晶平均晶粒尺寸和再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)的影響規(guī)律；從坯料自由鍛過程中變形區(qū)變化方面，首次提出多向鍛造工藝改善坯料塑性變形狀況和細(xì)化晶粒尺寸的原因；最后，通過比較分析得出多向鍛造工藝

4、有益于改善坯料的微觀組織性能。
　　 ③ H型截面鋁合金鍛件模鍛工藝研究及成形過程仿真優(yōu)化。在DEFORM-2D平臺(tái)上模擬了7050鋁合金鍛件所選取H型截面的成形過程。在不采用預(yù)鍛件的工藝中，利用正交實(shí)驗(yàn)，研究工藝參數(shù)影響終鍛件成形質(zhì)量的主次順序并得到了優(yōu)化工藝參數(shù)組合；在采用預(yù)鍛件的工藝中，首次提出使用高筋預(yù)鍛件的模鍛工藝，著重分析不同類型的預(yù)鍛件在終鍛成形過程中金屬的流動(dòng)，解釋了渦流和穿流等流線缺陷產(chǎn)生的原因。最后，對(duì)模擬結(jié)