2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、環(huán)件徑軸向輾軋是制造高性能鈦合金環(huán)件的先進成形技術(shù),在航空、航天等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。為滿足鈦合金環(huán)件的高性能要求,需要同時獲得滿足精度要求的環(huán)件形狀和滿足使用要求的組織性能,即要實現(xiàn)鈦合金環(huán)件的成形成性一體化制造。然而,鈦合金環(huán)件徑軸向輾軋是多模具、多參數(shù)、多場耦合作用下的復(fù)雜動態(tài)時變成形過程,并且該過程通常包含加熱、轉(zhuǎn)移、輾軋、冷卻等復(fù)雜的溫度和變形歷程,使得鈦合金環(huán)件成形和組織控制成為具有挑戰(zhàn)性的難題。為此,本文采用有限元數(shù)值模

2、擬、實驗研究和理論分析相結(jié)合的方法,對TA15鈦合金環(huán)件徑軸向輾軋變形和組織演變進行了系統(tǒng)深入的研究,主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
  實驗獲得了TA15鈦合金熱變形全過程的組織演變規(guī)律,并分別建立了相應(yīng)過程的組織演變模型。在溫降過程,初生等軸α相長大速率隨溫降速度的增大而增大,但在相同的溫降范圍內(nèi),低的溫降速度會導(dǎo)致較長的冷卻時間,生成的初生等軸α相體積分數(shù)和晶粒尺寸較大。在溫升過程,初生等軸α相溶解速率隨溫升速度的增大而增大,而在

3、相同的溫升范圍內(nèi),低的溫升速度會導(dǎo)致較長的溫升時間,最終的初生等軸α相體積分數(shù)和晶粒尺寸較小。在壓縮變形過程,隨應(yīng)變速率的增大,初生等軸α相晶粒細化程度有所增大,而初生等軸α相體積分數(shù)主要由變形溫度決定,變形過程對初生等軸α相體積分數(shù)的影響較小。
  確定了環(huán)件徑軸向輾軋中導(dǎo)向輥、芯輥和錐輥的運動與環(huán)件實時外徑、高度和厚度的關(guān)聯(lián)關(guān)系,進而建立了多軋輥運動控制模型?;贏BAQUS有限元軟件,通過VUAMP子程序開發(fā)引入多軋輥運動控

4、制模型,并設(shè)置虛擬傳感器在線實時檢測環(huán)件外徑、高度和厚度,同時通過VUSDFLD和USDFLD子程序開發(fā)引入加熱、轉(zhuǎn)移、輾軋和冷卻階段的TA15鈦合金組織演變模型,實現(xiàn)了多軋輥反饋控制下鈦合金環(huán)件徑軸向輾軋全過程宏微觀有限元建模與仿真。并從宏觀變形和微觀組織兩方面實驗驗證了有限元模型可靠性。
  探明了環(huán)坯軋比ψ和軸徑向變形量比k對TA15環(huán)件變形和組織演變的影響規(guī)律。結(jié)果表明,ψ較大同時k較小時,圓度誤差較大,而其他條件下的圓度

5、都較好;隨ψ增大,高度誤差和厚度誤差都增大,初生等軸α相晶粒尺寸分布均勻性變差,而初生等軸α相體積分數(shù)分布均勻性先變好后變差;隨k增大,高度誤差減小而厚度誤差增大;ψ較大時,隨k增大,初生等軸α相體積分數(shù)和晶粒尺寸分布均勻性都先變好后變差;ψ較小時,隨k增大,初生等軸α相晶粒尺寸分布均勻性變差而體積分數(shù)分布均勻性變好。綜合考慮環(huán)件的圓度、截面質(zhì)量和組織,本文研究條件下確定的優(yōu)選環(huán)坯為:ψ約為1.7,k為0.3-0.7。
  基于優(yōu)

6、選環(huán)坯,揭示了環(huán)坯加熱溫度T0、直徑增長速度vD、軋制速度v1對TA15環(huán)件變形和組織演變的影響規(guī)律。結(jié)果表明,不同工藝條件下的環(huán)件圓度和高度誤差都較小,減小vD和增大v1能減小厚度誤差;T0決定了初生等軸α相體積分數(shù);提高vD能改善初生等軸α相晶粒尺寸和體積分數(shù)的分布均勻性;增大v1能改善初生等軸α相體積分數(shù)的分布均勻性,但使晶粒尺寸分布均勻性變差。綜合考慮環(huán)件的圓度、截面質(zhì)量和組織,確定優(yōu)選工藝參數(shù)組合為:T0約為相變點以下25℃,

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