学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

高温合金叶片精锻成形研究

作　者: 余江山
导　师: 齐广霞
学　校: 沈阳理工大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 高温合金叶片精锻数值模拟
分类号: TG316
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 174次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

叶片是航空发动机中起能量转换作用的一类重要零件,叶片精锻是叶片锻造的发展趋势。由于叶片形状复杂,所用材料难变形,目前对叶片精锻成形工艺的研究尚未深入,还缺乏系统性和规律性的认识。因此,叶片的制造生产过程中经常出现问题。本文采用三维热力耦合数值模拟的方法研究GH4169高温合金叶片精锻成形规律,研究的主要内容如下:首先,研究叶片精锻成形的新工艺路线,根据实验和资料建立了材料模型,对新工艺路线的成形过程进行数值模拟,根据模拟计算结果,运用金属成形理论知识进行分析,找出问题所在。然后,在尝试调整工艺参数不能解决问题的情况下,改进新的工艺路线,利用工程软件Pro/E作为几何建模工具,创建挤杆、预锻和终锻的模具型腔;再采用大型模拟软件DEFORM对改进的新工艺过程进行模拟。接着,根据模拟结果,分析其损伤情况,应力应变和温度场分布、载荷—下压量曲线以及锻后晶粒尺寸大小情况,及时修正工艺参数,完成了改进的新工艺路线的设计。最后,通过将改进的新工艺路线的模拟结果和实际生产的结果相对比,可以进一步验证改进的新工艺路线的合理性和实用性。本研究为GH4169高温合金叶片精锻成形提供了理论指导,对推动航空业的发展具有重大意义。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-20
  1.1 引言  9-10
  1.2 高温合金概述  10-11
    1.2.1 高温合金定义  10
    1.2.2 高温合金的发展与应用  10
    1.2.3 高温合金塑性成形特点  10-11
  1.3 理论基础及研究方法概述  11-18
    1.3.1 金属塑性成形研究方法  11-12
    1.3.2 塑性成形加工对金属内部微观组织的影响  12-13
    1.3.3 国内外叶片锻造模拟技术的研究进展  13-16
    1.3.4 叶片材料的研究现状及发展  16-18
  1.4 选题背景  18
  1.5 本课题主要任务  18-20
第2章有限元理论和基本方程与基本模型  20-30
  2.1 引言  20
  2.2 刚塑性/刚粘塑性有限元法  20-25
    2.2.1 有限元法简介  20-23
    2.2.2 刚塑性/刚粘塑性有限元基本方程  23-24
    2.2.3 刚塑性/刚粘塑性有限元基本变分原理  24-25
  2.3 塑性变形中传热问题的基本方程与变分原理  25-27
    2.3.1 三维瞬态传热问题基本方程  25-26
    2.3.2 传热问题的变分原理  26-27
  2.4 基本模型  27-28
  2.5 本章小结  28-30
第3章新工艺的数值模拟及参数调整  30-40
  3.1 叶片精锻成形工艺简介  30
  3.2 高温合金叶片精锻成形新工艺路线  30-31
  3.3 PRO/E 简介及模型建立  31-32
  3.4 模拟计算  32-37
    3.4.1 材料参数准备及前处理  32-33
    3.4.2 新工艺的数值模拟计算  33-36
    3.4.3 问题分析  36-37
  3.5 工艺参数的调整  37-38
  3.6 本章小结  38-40
第4章新工艺的改进及数学模型的建立  40-50
  4.1 引言  40
  4.2 新工艺路线的改进  40-47
    4.2.1 终锻模设计  42-45
    4.2.2 预锻模设计  45
    4.2.3 挤杆模设计  45-47
  4.3 再结晶数学模型的建立  47-49
  4.4 本章小结  49-50
第5章改进工艺路线的数值模拟与生产实践对比分析  50-68
  5.1 引言  50-51
  5.2 模拟前处理  51-53
  5.3 挤杆过程模拟结果分析  53-59
  5.4 预锻过程模拟结果分析  59-63
  5.5 终锻过程模拟结果分析  63-67
  5.6 本章小结  67-68
结论  68-70
参考文献  70-75
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  75-76
致谢  76-77
详细摘要  77-81

高温合金叶片精锻成形研究

内容摘要

全文目录

相似论文