TA11二級葉片精鍛過程微觀組織的數(shù)值模擬.pdf

1、TA11鈦合金由于其比強(qiáng)度高，抗蠕變性能好，在高溫下具有良好的熱穩(wěn)定性而廣泛應(yīng)用在葉片制造中。葉片成形過程中不僅存在著材料的宏觀力學(xué)性能的變化，其內(nèi)部微觀組織也發(fā)生了改變，兩者的交互作用決定了葉片成形后的質(zhì)量和機(jī)械性能。因此對葉片精鍛過程進(jìn)行耦合微觀組織演變的數(shù)值模擬，研究變形工藝參數(shù)對其組織的影響，對提高葉片的綜合性能具有重要意義。
　　 本文通過熱模擬壓縮實驗建立起TA11合金的亞動態(tài)再結(jié)晶數(shù)學(xué)模型，將此模型加入到DEFOR

2、M-3D有限元模擬軟件中，研究了二級葉片精鍛過程中的成形規(guī)律及微觀組織的變化規(guī)律。具體內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　 (1)通過兩組熱模擬壓縮實驗，研究不同變形參數(shù)對TA11鈦合金流動應(yīng)力和微觀組織的影響。結(jié)果表明，在一定的保溫時間下，晶粒尺寸隨著應(yīng)變速率的增大而減??；隨著變形溫度的提高，晶粒尺寸有先減小后增大的趨勢。
　　 (2)基于實驗數(shù)據(jù)，建立起TA11合金的本構(gòu)方程及亞動態(tài)再結(jié)晶微觀組織數(shù)學(xué)模型。經(jīng)過驗證表明，模型計算值

3、與實際值比較吻合。
　　 (3)對DEFORM-3D模擬軟件的用戶子程序進(jìn)行二次開發(fā)，將所建立的TA11合金亞動態(tài)再結(jié)晶數(shù)學(xué)模型嵌入其中，使其具備微觀組織演變預(yù)測功能。以TA11合金圓柱體鐓粗實驗為例，將模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進(jìn)行對比，驗證了軟件開發(fā)的可靠性。
　　 (4) 用二次開發(fā)后的DEFORM軟件，對TA11合金二級葉片的精鍛過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。研究了在不同變形條件下，葉片在預(yù)鍛、終鍛過程中的成形效果及微觀組織的變化