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基于机器学习的锻件热加工质量预测研究现状与发展趋势
1
作者 刘洪涛 张睿 胡志力 《精密成形工程》 北大核心 2025年第2期200-218,共19页
锻件热加工产品结构复杂,性能要求高,工艺窗口窄,成形难度高,导致产品质量波动大。将机器学习技术应用于锻件热加工质量预测是控制产品质量、提高产品良品率的有效解决手段。综述了国内外最近几年关于机器学习的锻件热加工质量预测研究... 锻件热加工产品结构复杂,性能要求高,工艺窗口窄,成形难度高,导致产品质量波动大。将机器学习技术应用于锻件热加工质量预测是控制产品质量、提高产品良品率的有效解决手段。综述了国内外最近几年关于机器学习的锻件热加工质量预测研究进展。首先阐述了锻件热加工质量定义,其次列举了应用于锻件热加工质量预测的常见方法。重点论述了机器学习技术在锻件热加工工艺参数预测及组织性能预测2个方面的研究现状和进展,重点关注样本容量、网络拓扑结构、算法特点对预测结果的影响,及相应解决措施。随着新一代人工智能技术的发展,探讨了基于机器学习的数据-机理融合驱动质量预测方法、数字孪生驱动质量预测方法以及工业大模型驱动质量预测方法等3个方面近期的研究进展,分析了工业大模型驱动质量预测方法在未来可能面对的机遇和挑战。 展开更多
关键词 热加工 锻件 质量预测 机器学习 数据机理 数字孪生 大模型
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单向锻造和多向锻造工艺对7A85铝合金T7452状态锻件组织性能及应力腐蚀的影响
2
作者 高蕾 翟瑞志 +1 位作者 向伟 方越平 《大型铸锻件》 2025年第1期13-17,25,共6页
采用规格为?600 mm的半连续铸造7A85细晶均质圆铸锭进行了单向锻造和多向锻造开坯自由锻试验。锻件随后经历了T7452状态的固溶处理、冷压缩及时效热处理。通过光学显微镜、电子背散射衍射分析和室温拉伸、断裂韧性测试,研究了单向锻造... 采用规格为?600 mm的半连续铸造7A85细晶均质圆铸锭进行了单向锻造和多向锻造开坯自由锻试验。锻件随后经历了T7452状态的固溶处理、冷压缩及时效热处理。通过光学显微镜、电子背散射衍射分析和室温拉伸、断裂韧性测试,研究了单向锻造和多向锻造对T7452热处理状态下自由锻件的显微组织、腐蚀性能和各部位力学性能的影响。结果表明:多向锻造主要对锻件中心部位强度产生了影响,其强度值较单向锻造低了约50 MPa,而两种锻造方式在锻件边缘部位的强度基本相同。此外,多向锻造还提高了锻件延伸率约2%,L-T向和S-L向的断裂韧性分别提高了约4~5 MPa·m^(1/2),并使锻件中心和边缘部位的塑性和韧性分布更为均匀。多向锻造的显微组织中,粗大第二相变得相对细小,且沿晶界分布较少,有利于提高锻件的应力腐蚀性能。综上所述,多向锻造有利于提高锻件的综合性能。 展开更多
关键词 细晶均质铸锭 7A85铝合金 单向锻造 多向锻造
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热处理对锻态TC21钛合金组织及性能的影响 被引量：1
3
作者 何睿 王杰 +4 位作者 尹慧 翟瑞志 向伟 吕东莉 尹耀吉 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期201-208,共8页
设计12种固溶+时效处理工艺,对不同固溶温度(880~920℃)与时效温度(500~650℃)锻态TC21钛合金的显微组织与力学性能进行研究。结果表明,随着固溶温度的升高,初生α相的含量降低、尺寸变小,钛合金的塑性也随之变差;在同一固溶温度下,时... 设计12种固溶+时效处理工艺,对不同固溶温度(880~920℃)与时效温度(500~650℃)锻态TC21钛合金的显微组织与力学性能进行研究。结果表明,随着固溶温度的升高,初生α相的含量降低、尺寸变小,钛合金的塑性也随之变差;在同一固溶温度下,时效温度变化影响次生α相的含量及尺寸,随时效温度的升高,次生α相的弥散程度增大,钛合金的屈服强度呈先增后降的趋势,当时效温度过高,达到650℃时,次生α相会变粗大。只进行920℃×2 h固溶处理的试样R_(p0.2)=1107.0 MPa,Rm=1238.5 MPa,后续时效处理的加入使屈服强度与抗拉强度大幅提升,通过920℃×2 h固溶+590℃×4 h时效处理可使锻态TC21钛合金获得优良的综合力学性能,R_(p0.2)=1237.7 MPa,Rm=1322.0 MPa。 展开更多
关键词 TC21钛合金 固溶时效 显微组织 力学性能
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高温合金环件形性协同锻造工艺参数群智能寻优方法与应用研究
4
作者 王梦寒 李鑫 +3 位作者 李松林 王周田 周文武 苏海 《大型铸锻件》 2024年第5期40-46,共7页
准确快速地选取锻造工艺参数的最优组合方法,对实现难变形材料高温合金环类锻件的形性协同控制具有重要的意义。基于传统锻造工艺参数设计依赖设计人员经验、目标函数选择困难和寻优过程耗时等特点,提出了一种基于群智能寻优的工艺参数... 准确快速地选取锻造工艺参数的最优组合方法,对实现难变形材料高温合金环类锻件的形性协同控制具有重要的意义。基于传统锻造工艺参数设计依赖设计人员经验、目标函数选择困难和寻优过程耗时等特点,提出了一种基于群智能寻优的工艺参数优化组合设计方法,实现了难变形高温合金环类锻件形性质量提升。论文以高温合金环形件模锻成形工艺参数最优组合为研究对象,以实现环锻件形性协同控制为目标,设计了考虑环锻件平均等效应变、等效应变标准差以及材料利用率的多目标参数模型;通过对各目标参数进行加权处理,获得了环锻件的综合目标模型;根据中心复合试验法及有限元模拟结果,确定了各目标参数与工艺参数之间的回归关系;利用麻雀搜索算法对综合目标模型进行智能寻优,获得了环锻件锻造工艺参数组合。生产试制结果表明:采用基于群智能寻优麻雀搜索算法获得的工艺参数组合,锻造后环锻件本体晶粒度达到9~10级,晶粒度差值小于1级,有效提高了环形锻件的变形均匀性,实现了高温合金环类锻件形状和性能的形性协同。 展开更多
关键词 高温合金 环锻件 形性协同 群智能寻优 多目标优化
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TC18钛合金热锻成形摩擦系数的实验研究
5
作者 张海成 昌春艳 周杰 《热加工工艺》 北大核心 2024年第11期144-149,共6页
在TC18钛合金热锻成形过程中,摩擦系数对锻件成品率和模具服役寿命有显著影响。为了精确测定不同工艺条件下的摩擦系数,基于工艺实验结合Deform-3D有限元分析的方法,通过建立摩擦系数标定曲线,测定了TC18钛合金圆环在不同润滑条件下镦... 在TC18钛合金热锻成形过程中,摩擦系数对锻件成品率和模具服役寿命有显著影响。为了精确测定不同工艺条件下的摩擦系数,基于工艺实验结合Deform-3D有限元分析的方法,通过建立摩擦系数标定曲线,测定了TC18钛合金圆环在不同润滑条件下镦粗过程中的摩擦系数,对温度场、应变场及金属流动状态进行了分析。结果表明,在TC18钛合金热锻成形工艺过程中,干摩擦条件下的摩擦系数最大,为0.70~0.80;复合润滑布条件下的摩擦系数最小,为0.30~0.40;在保温棉+纤维布的润滑条件下,摩擦系数为0.40;保温棉润滑条件下的摩擦系数为0.60~0.70。 展开更多
关键词 TC18钛合金 镦粗 摩擦系数
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航空模锻件数控加工用万能工装的研究及应用 被引量：1
6
作者 黄小庆 吕亮 杨希 《中国重型装备》 2022年第4期76-79,共4页
航空模锻件在研制阶段,由于成型、性能、零件状态等多项因素的影响,其结构会进行不断地调整优化,以至于影响后续数控加工的装夹、切削。针对研制阶段投入专用工装存在费用高、周期长、存放难的问题,介绍一种在模锻件数控加工中使用的新... 航空模锻件在研制阶段,由于成型、性能、零件状态等多项因素的影响,其结构会进行不断地调整优化,以至于影响后续数控加工的装夹、切削。针对研制阶段投入专用工装存在费用高、周期长、存放难的问题,介绍一种在模锻件数控加工中使用的新型工装,其具有通用性、广泛性,且不受产品结构制约的特点,以适应模锻件研制阶段小批量、多品种、快节奏的制造要求。 展开更多
关键词 模锻件 数控加工 通用工装
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锻压设备远程监控与智能化管理的研究 被引量：1
7
作者 刘剑春 周榕 林梦园 《产业创新研究》 2024年第10期118-120,共3页
研究锻压设备远程监控与智能化管理的关键问题,通过引入先进的远程监测技术和智能化管理系统,可以实现对锻压设备的实时监测、故障预测和远程控制提高生产效率降低维护成本。本文通过实证研究和理论分析,探讨该领域的最新进展,为锻压设... 研究锻压设备远程监控与智能化管理的关键问题,通过引入先进的远程监测技术和智能化管理系统,可以实现对锻压设备的实时监测、故障预测和远程控制提高生产效率降低维护成本。本文通过实证研究和理论分析,探讨该领域的最新进展,为锻压设备的智能化升级提供有益的指导。通过细致研究与深度分析,揭示锻压设备远程监控与智能化管理的技术突破更为相关产业提供了创新性的战略指引。 展开更多
关键词 锻压设备 远程监控 智能化管理 故障预测 生产效率
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高强钢大型复杂构件局部控温多道次锻造微观组织模拟
8
作者 赵明杰 卢安 +6 位作者 黄亮 刘秀良 孙朝远 施文鹏 刘声波 李建军 郭正华 《南昌航空大学学报(自然科学版)》 2024年第4期24-32,共9页
高强钢大型复杂构件多道次锻造过程中不同部位的变形量不同,导致最终的微观组织分布不均匀,进而影响其服役性能。为此,基于DEFORM3D软件集成开发了高强钢大型复杂构件多道次锻造过程微观组织演化预测系统,通过实验对比验证发现,所建立... 高强钢大型复杂构件多道次锻造过程中不同部位的变形量不同,导致最终的微观组织分布不均匀,进而影响其服役性能。为此,基于DEFORM3D软件集成开发了高强钢大型复杂构件多道次锻造过程微观组织演化预测系统,通过实验对比验证发现,所建立的预测分析系统可信度在0.98以上。利用该系统研究了局部控温工艺下高强钢大型复杂构件多道次锻造过程的微观组织演化规律。结果表明,局部控温工艺能够有效改善大型复杂构件微观组织分布不均匀的现象。这一研究为大型复杂构件高性能成形提供了新的工艺方法。 展开更多
关键词 高强钢 局部控温 大型复杂构件 微观组织演化 有限元模拟
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TC17材质钛合金整体叶盘锻件高灵敏度超声检测方法优化研究
9
作者 张昕 刘剑春 +1 位作者 景春红 张侃 《大型铸锻件》 2024年第6期113-117,共5页
TC17整体叶盘作为发动机进气端关键承力部件,超声检测灵敏度要求高,且检测截面厚度较大,而TC17材质对超声波的衰减较大,导致检测信噪比低,从而影响缺陷的检测。通过理论分析和试验验证,从检测技术、探头选择和扫查方案等方面优化,找到... TC17整体叶盘作为发动机进气端关键承力部件,超声检测灵敏度要求高,且检测截面厚度较大,而TC17材质对超声波的衰减较大,导致检测信噪比低,从而影响缺陷的检测。通过理论分析和试验验证,从检测技术、探头选择和扫查方案等方面优化,找到了一种可有效提高检测信噪比的检测工艺方案,在检测过程中避免了噪声的影响,从而保证了缺陷的检出。 展开更多
关键词 TC17材质 整体叶盘 超声检测 信噪比 分区聚焦
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TC18钛合金模锻件低倍组织分层机理及预测 被引量：7
10
作者 陈雷 张禹森 +4 位作者 张启飞 胡峻华 薛明达 郭晓敏 金淼 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期343-352,共10页
TC18钛合金模锻件低倍组织显现出分层现象。通过热模拟试验,利用金相统计并结合微拉伸、SEM等手段,分析对比了近表层表现出的“冷模组织”及近中心层的网篮组织的显微特点及力学性能,探讨了经β锻造及热处理后TC18模锻件由表及里显现出... TC18钛合金模锻件低倍组织显现出分层现象。通过热模拟试验,利用金相统计并结合微拉伸、SEM等手段,分析对比了近表层表现出的“冷模组织”及近中心层的网篮组织的显微特点及力学性能,探讨了经β锻造及热处理后TC18模锻件由表及里显现出的低倍组织分层机理,提出了低倍分层出现的工艺条件判据并建立了预测模型。结果表明:经单相区加热后,锻件表层变形温度降低(处于双相区)且变形程度小,这使得变形前粗大晶粒的破碎程度降低,难以形成网篮组织,而以“冷模组织”的特征存在,导致了明显的分层现象。特别是“冷模组织”对应的伸长率明显降低,难以达标。随着变形温度(t)的降低,获得网篮组织的临界应变量(εf)增大,根据热模拟试验的系统数据对εf与t之间的关系进行量化表达;以εf为判据,通过二次开发建立了有限元子程序,实现了锻件低倍组织分层的可视化预测。 展开更多
关键词 近Β钛合金 冷模组织 低倍分层 网篮组织 可视化模型
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TA15钛合金模锻件低倍组织中局部粗晶的形成机理 被引量：2
11
作者 陈雷 张启飞 +3 位作者 贾伟 莫安军 邹宗园 金淼 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期954-962,共9页
在TA15钛合金模锻件应以模糊晶为主的低倍组织中发现了局部粗大的清晰晶。利用金相拼接和逐点统计方法,结合微拉伸、SEM等手段,分析对比了粗大清晰晶区、模糊晶区的显微组织与力学性能,着重探讨了局部粗晶的形成机制。结果表明:各晶区... 在TA15钛合金模锻件应以模糊晶为主的低倍组织中发现了局部粗大的清晰晶。利用金相拼接和逐点统计方法,结合微拉伸、SEM等手段,分析对比了粗大清晰晶区、模糊晶区的显微组织与力学性能,着重探讨了局部粗晶的形成机制。结果表明:各晶区内显微组织均呈典型双态组织,显示了两相区变形的基本特征。与模糊晶区相比,粗大清晰晶区内初生等轴α相(αp)含量略低,且存在粗大片层组织;存有大量的粗大原始β晶粒(连续的晶界α相包围的晶粒),平均尺寸可达124μm,是模糊晶区平均尺寸(32μm)的近4倍。这些异常粗大的β晶粒是导致低倍粗晶的最主要因素,同时也是导致合金的强度和塑性均下降的主要原因之一。热物理模拟结果表明,双相区变形后出现的粗大清晰晶对应变速率敏感。慢速率变形会增大形成低倍粗晶的倾向,这主要与变形过程中动态αp→β相变有关。对于模锻件而言,局部粗大清晰晶区火次应变小使其较模糊晶区应变速率慢,再经多火次小应变(慢速率)累积导致了β晶粒明显粗化。 展开更多
关键词 钛合金 低倍组织 清晰晶 模糊晶 原始β晶粒
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热锻模表面喷丸及多元氮碳共渗复合强化工艺 被引量：2
12
作者 余盈燕 周杰 +1 位作者 李梦瑶 高林 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期81-84,共4页
分别采用喷丸处理、多元氮碳共渗及喷丸+多元氮碳共渗复合强化处理3种方法对5CrNiMo钢试样及其热锻模具进行了表面处理,采用金相显微镜、显微硬度测试仪以及高速往复微摩擦试验机等对5CrNiMo钢试样的强化层组织、显微硬度以及摩擦磨损... 分别采用喷丸处理、多元氮碳共渗及喷丸+多元氮碳共渗复合强化处理3种方法对5CrNiMo钢试样及其热锻模具进行了表面处理,采用金相显微镜、显微硬度测试仪以及高速往复微摩擦试验机等对5CrNiMo钢试样的强化层组织、显微硬度以及摩擦磨损性能进行了对比分析。结果表明,喷丸加多元氮碳共渗复合强化处理得到的渗氮白亮层的平均厚度比只经多元氮碳共渗的增加了一倍,渗层深度增加2倍,工件表面显微硬度也提高了85 HV0.5左右,同时其摩擦磨损性能也得到了显著改善。通过模具现场使用表明,采用喷丸加渗氮复合表面强化的热锻模具的使用寿命比没经喷丸预处理的提高了29%,复合处理效果显著。 展开更多
关键词 热锻模具 表面复合强化 喷丸 多元氮碳共渗
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大型航空关键构件整体精密模锻成形技术研究进展 被引量：6
13
作者 周杰 刘左发 +3 位作者 屈志远 王航 张鹏 王周田 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第5期14-25,共12页
随着航空产业的快速发展,大型、整体、精密和高性能的模锻件在航空关键构件中的占比不断提高。航空关键构件尺寸的增大、复杂程度的增加以及材料强度的提高,给大型航空关键构件的整体模锻成形带来了巨大挑战。首先介绍了实现大型航空关... 随着航空产业的快速发展,大型、整体、精密和高性能的模锻件在航空关键构件中的占比不断提高。航空关键构件尺寸的增大、复杂程度的增加以及材料强度的提高,给大型航空关键构件的整体模锻成形带来了巨大挑战。首先介绍了实现大型航空关键构件整体模锻成形面临的关键挑战以及解决途径,然后综述了整体精密模锻成形技术在典型大型航空关键构件如飞机承力框、起落架和发动机涡轮盘中的研究进展,最后对大型航空关键构件整体模锻成形技术的未来发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 大型航空关键构件 整体精密模锻成形 承力框 起落架 涡轮盘
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TA15钛合金大型锻件“中心亮线”组织缺陷形成及抑制措施 被引量：1
14
作者 王德勇 莫安军 +5 位作者 杨立新 闵武 魏明刚 余胜峰 栗文强 谢静 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期25-29,87,共6页
通过工艺试验研究了热变形过程中TA15钛合金大型锻件的组织性能演变规律。结果表明:TA15钛合金在950、965和980℃的条件下进行热变形,变形量过大,锻件中心部位发生显著再结晶细化,形成"双套"组织。新生α相组织约为3~5μm,与... 通过工艺试验研究了热变形过程中TA15钛合金大型锻件的组织性能演变规律。结果表明:TA15钛合金在950、965和980℃的条件下进行热变形,变形量过大,锻件中心部位发生显著再结晶细化,形成"双套"组织。新生α相组织约为3~5μm,与初生α相组织(约为10μm)存在显著差异,从而导致了锻件低倍组织呈现出"中心亮线"组织缺陷,该组织缺陷所在区域的强度和塑性等力学性能比正常区域低。同时,发现随着变形温度上升,变形量降低至80%以下,可抑制组织缺陷的产生、提高锻件性能。通过探究"中心亮线"组织缺陷的形成原因,获得了抑制组织缺陷产生的工艺条件,为高性能大型钛合金整体锻件成形制造提供了依据。 展开更多
关键词 TA15钛合金 大型锻件 中心亮线 微观组织 力学性能
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长寿命低成本大型锻模电弧增材制造与再制造研究进展 被引量：1
15
作者 周杰 彭洁 +6 位作者 权国政 张建生 王秋韵 卢顺 毛天宏 孙朝远 李蓬川 《大型铸锻件》 2022年第5期1-9,共9页
采用传统方法生产的大型锻模寿命低、成本高,大型锻模长寿命、低成本制造与再制造成为当前大型构件模锻行业提升核心竞争力的关键。研究在大型锻模低成本基体表面上电弧增材梯度异质结构材料的方法,以获得长寿命低成本大型锻模,具有重... 采用传统方法生产的大型锻模寿命低、成本高,大型锻模长寿命、低成本制造与再制造成为当前大型构件模锻行业提升核心竞争力的关键。研究在大型锻模低成本基体表面上电弧增材梯度异质结构材料的方法,以获得长寿命低成本大型锻模,具有重要意义。介绍了常见的锻模降本延寿方法及其存在的问题,阐述了锻模制造及再制造电弧增材梯度异质结构设计理论,并从梯度异质结构、低成本基体材料及增材丝材、焊锻复合工艺、增材自动化装备四方面综述了长寿命低成本大型锻模电弧增材制造与再制造的研究进展。 展开更多
关键词 长寿命大型锻模 电弧增材 大型锻模再制造 铸钢基体锻模 梯度异质结构
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大型飞机起落架模锻件锻透性研究 被引量：5
16
作者 赵明杰 黄亮 +4 位作者 李建军 曾嵘 章晓婷 张晗 李蓬川 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1-7,15,共8页
通过反向有限元法设计了起落架模锻工艺路线,分别建立了预锻和终锻过程的三维有限元模型,分析了大型飞机起落架不同锻造过程中的晶粒尺寸和锻透性变化。结果表明,锻造过程对终锻件的残余应变及晶粒分布具有重要的影响。预锻加终锻的锻... 通过反向有限元法设计了起落架模锻工艺路线,分别建立了预锻和终锻过程的三维有限元模型,分析了大型飞机起落架不同锻造过程中的晶粒尺寸和锻透性变化。结果表明,锻造过程对终锻件的残余应变及晶粒分布具有重要的影响。预锻加终锻的锻造过程比其他锻造过程更优。大型飞机起落架的终锻过程继承了预锻结果的残余应变,导致终锻过程的残余应变减小,终锻件的最大残余应变为0.272;终锻过程继承了预锻结果的再结晶体积分数和晶粒尺寸,有效地提高了难成形区域的再结晶体积分数,并细化了晶粒尺寸,终锻件的平均再结晶体积分数为80%,平均晶粒尺寸为Φ40μm。由此可见,预锻加终锻的锻造过程能够有效地提高材料的锻透性,成形出满足使用要求的锻件。 展开更多
关键词 起落架 锻透性 模锻 晶粒尺寸 再结晶体积分数
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热锻模具结构参数与模具应力关系的数值模拟 被引量：4
17
作者 廖海龙 夏玉峰 +4 位作者 孙朝远 刘洋 蒋先宏 陈磊 滕海灏 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期210-217,共8页
为降低深型槽锻模型槽底部过渡圆角处的开裂风险,为锻模结构设计提供指导,通过所设计的模具探究了结构参数(型槽底部过渡圆角半径R、毛边槽桥部单边高度h、入口圆角半径r以及拔模斜度α)对模具应力(模具的最大主应力)的影响。采用单因... 为降低深型槽锻模型槽底部过渡圆角处的开裂风险,为锻模结构设计提供指导,通过所设计的模具探究了结构参数(型槽底部过渡圆角半径R、毛边槽桥部单边高度h、入口圆角半径r以及拔模斜度α)对模具应力(模具的最大主应力)的影响。采用单因素变量法,设计了4组模拟实验,共计24次有限元模拟,并通过对比成形载荷的模拟结果和已有研究预测结果来验证模拟的正确性。模拟结果表明:σ_(max)(模具应力最大值)随着R的增大而减小,且二者呈现出较好的线性关系,即R增大1 mm,σ_(max)下降约40 MPa;模具整体应力水平随着h的增大而迅速减小,但减小程度逐渐降低;r在1~7 mm变化时对模具应力的影响较小;α对模具应力的影响机理较为复杂,但总体而言,增大α会导致模具应力轻微上升。 展开更多
关键词 深型槽锻模 结构参数 拔模斜度 模具应力 成形载荷
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TC18钛合金热锻成形换热系数实验研究 被引量：4
18
作者 张海成 昌春艳 周杰 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期24-31,共8页
在TC18钛合金热锻成形过程中,锻件与空气、锻件与模具之间的换热系数对热锻成形过程具有显著的影响。为了精确地测定不同条件下的锻件与空气、锻件与模具之间的换热系数,基于工艺实验并结合Deform-3D有限元分析方法,通过热传导反问题法... 在TC18钛合金热锻成形过程中,锻件与空气、锻件与模具之间的换热系数对热锻成形过程具有显著的影响。为了精确地测定不同条件下的锻件与空气、锻件与模具之间的换热系数,基于工艺实验并结合Deform-3D有限元分析方法,通过热传导反问题法,测定了TC18钛合金在不同条件下对应的换热系数。结果表明:在加热过程中,TC18钛合金与空气的换热系数在0.10~0.30 N·(s·mm·℃)^(-1)的范围内变化;在冷却过程中,试样与空气的换热系数在0.02~0.10 N·(s·mm·℃)^(-1)范围内变化;试样与模具之间的换热系数受接触面的条件影响较大,无介质、玻璃润滑剂的界面的峰值换热系数较大,约为4.5 N·(s·mm·℃)^(-1),而在保温棉、玻璃纤维布、新型复合布界面接触条件下的换热系数较小,约在0.4~0.5 N·(s·mm·℃)^(-1)附近。 展开更多
关键词 TC18钛合金 热锻成形 换热系数 接触面 润滑
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基于数值模拟的机匣锻模堆焊再制造分析 被引量：5
19
作者 熊逸博 周杰 +3 位作者 何雄 毛天宏 李蓬川 王周田 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第9期157-159,163,共4页
采用Deform-3D有限元分析软件模拟了机匣锻件成形过程,研究了机匣锻模的温度及应力分布,分析了成形过程中模具出现的压塌和开裂等缺陷,提出了双金属梯度堆焊修复模具的方法。结果表明:有限元模拟结果与实际较为相符;上模最大温度与最大... 采用Deform-3D有限元分析软件模拟了机匣锻件成形过程,研究了机匣锻模的温度及应力分布,分析了成形过程中模具出现的压塌和开裂等缺陷,提出了双金属梯度堆焊修复模具的方法。结果表明:有限元模拟结果与实际较为相符;上模最大温度与最大应力均在中间过渡圆角区,最高温度为678℃,最大等效应力为1830 MPa;模具表面及以下20 mm内的区域,应力较大,温度较高,应在此区域采用双金属堆焊的方法修复模具。 展开更多
关键词 航空发动机机匣锻模 有限元模拟 双金属堆焊
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热锻模具钢5CrNiMo表面堆焊及焊后热处理的组织和高温摩擦磨损性能 被引量：2
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作者 李艳丽 翟大军 +2 位作者 李蓬川 吴代建 唐道磊 《铸造技术》 CAS 2018年第12期2838-2841,共4页
为了解决汽轮机叶片热锻模具在高温下发生磨损和热疲劳而导致失效的问题,采用CMT焊机在失效的热锻模具钢5CrNiMo表面进行堆焊修复,焊材选用H30CrMnSiA低合金钢气体保护焊焊丝,焊后对试样进行550℃的回火处理。采用扫描电子显微镜、金相... 为了解决汽轮机叶片热锻模具在高温下发生磨损和热疲劳而导致失效的问题,采用CMT焊机在失效的热锻模具钢5CrNiMo表面进行堆焊修复,焊材选用H30CrMnSiA低合金钢气体保护焊焊丝,焊后对试样进行550℃的回火处理。采用扫描电子显微镜、金相显微镜、拉伸实验机、维氏硬度计以及高温摩擦磨损试验机等仪器研究堆焊试样的组织和高温性能。结果表明,采用回火热处理能有效解决熔合线附近的贫碳问题,提高焊接接头的拉伸强度。室温20℃条件下,H30CrMnSiA堆焊层的摩擦系数和磨损率均略高于母材5CrNiMo,但在500℃高温摩擦条件下,由于摩擦表面形成具有润滑效果的氧化层,堆焊层的摩擦系数与磨损率均降低,而母材在高温条件下则发生软化,摩擦磨损性能急剧变差。采用H30CrMnSiA焊丝堆焊5CrNiMo模具并进行高温回火处理,可以增加模具的高温摩擦性能,显著提升模具的整体使用寿命。 展开更多
关键词 5CrNiMo H30CrMnSiA 热锻模具 堆焊 摩擦磨损性能
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