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新一代动车组铝合金受电弓导流板超塑成形技术研究
1
作者 隋礼平 张晓宇 +1 位作者 杨清波 王国峰 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第9期64-73,共10页
采用超塑正反胀形工艺对新一代动车组受电弓导流板进行成形,成形板材为国产供货态5083-H111铝合金,基于有限元仿真软件对正反胀形过程的仿真分析,确定反胀成形的胀形程度,通过分析不同应变速率下正胀成形的结果,确定超塑成形的最佳应变... 采用超塑正反胀形工艺对新一代动车组受电弓导流板进行成形,成形板材为国产供货态5083-H111铝合金,基于有限元仿真软件对正反胀形过程的仿真分析,确定反胀成形的胀形程度,通过分析不同应变速率下正胀成形的结果,确定超塑成形的最佳应变速率,并根据仿真结果确定超塑正反胀形工艺的气压加载曲线。在模具设计阶段,根据受电弓导流板的零件特征,在正胀模具中引入加强筋以防止零件变形。结果表明:超塑正反胀形工艺能够实现动车组受电弓导流板的成形,零件成形精度符合技术标准,无明显缺陷,整体壁厚分布均匀,零件满足整体壁厚减薄率≤10%,局部壁厚减薄率≤30%的要求,最大减薄率为29.75%。 展开更多
关键词 超塑正反胀形 动车组受电弓导流板 5083铝合金 有限元分析
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密封舱结构材料5B70铝合金高温压缩实验与晶体塑性模拟研究 被引量：4
2
作者 刘永康 王博 +3 位作者 赖小明 刘洋 王国峰 张荣 《载人航天》 CSCD 北大核心 2021年第2期135-142,共8页
为探究5B70铝合金高温变形行为,利用Gleeble-1500模拟实验机在不同参数下对该合金进行了热压缩实验,通过ABAQUS有限元分析软件在介观维度建立了5B70铝合金Taylor模型并进行了热压缩模拟,阐述了该合金热变形过程中的组织演变及位错密度... 为探究5B70铝合金高温变形行为,利用Gleeble-1500模拟实验机在不同参数下对该合金进行了热压缩实验,通过ABAQUS有限元分析软件在介观维度建立了5B70铝合金Taylor模型并进行了热压缩模拟,阐述了该合金热变形过程中的组织演变及位错密度分布规律。结果表明:在高温条件下试样的形变是由硬化作用和软化作用共同影响的;多晶体内部分为硬晶粒和软晶粒,在热压缩时硬晶粒的应力较小,但内部位错密度较大,而软晶粒的应力较大,但内部位错密度较小;当温度一定时,5B70铝合金的流动应力随着应变速率的增大而增大,应变速率一定时,该应力随着温度的升高而减小;晶体塑性模拟能够准确地反映5B70铝合金热压缩时的加工硬化及动态软化作用,解释了微观结构变形机理。 展开更多
关键词 5B70铝合金 热压缩 晶体塑性 数值模拟
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工业级5083铝合金市域车车门正反胀超塑性成形工艺 被引量：5
3
作者 梁继业 杜志豪 +1 位作者 林海朋 王国峰 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期66-72,共7页
以工业级5083铝合金为研究对象,对市域车车门的铝合金外壁板的正反胀超塑性成形工艺进行了研究。对工业级5083铝合金在400~560℃,应变速率5×10^(-4)~5×10^(-3)s^(-1)下的单轴拉伸试验进行了研究,结果表明:工业级5083铝合金具... 以工业级5083铝合金为研究对象,对市域车车门的铝合金外壁板的正反胀超塑性成形工艺进行了研究。对工业级5083铝合金在400~560℃,应变速率5×10^(-4)~5×10^(-3)s^(-1)下的单轴拉伸试验进行了研究,结果表明:工业级5083铝合金具有较好的高温伸长率,在480℃和10^(-3)s^(-1)条件下,最大伸长率为242%。基于高温拉伸得到的应力-应变曲线,构建了5083铝合金超塑性成形本构模型。设计了带嵌环的正反胀超塑成形凸模和凹模,通过嵌环与凸模或凹模的配合,可以实现一套模具完成左、右两侧车门的正反胀超塑成形。利用MSC.MARC软件对市域车左侧车门外壁板的正反胀超塑成形工艺进行有限元分析,选择合适的正反胀时间和压力,最薄部位位于窄侧把手与门框之间,最小厚度为2.56 mm。最后进行了左侧车门外壁板的正反胀超塑成形试验,成功地制造了表面质量良好、型面精度满足要求的左侧车门外壁板。外壁板最小厚度2.69 mm,最大减薄率为32.75%,出现在窄侧把手与门框相接位置,与模拟结果相一致。 展开更多
关键词 5083铝合金 超塑成形 市域车车门 有限元模拟
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原位自生Ti2AlC/Ti-40Al复合材料的高温氧化行为 被引量：5
4
作者 王悔改 宋延沛 +1 位作者 王非 魏尊杰 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2008年第10期37-40,共4页
利用海绵钛、高纯铝与TiC/Al中间合金反应,采用非自耗电弧熔炼工艺,原位合成Ti2AlC/Ti-40Al复合材料。研究复合材料在900℃空气中的恒温氧化行为,分析不同的增强体含量对复合材料氧化动力学行为的影响,并通过SEM、EDS及XRD对氧化层的表... 利用海绵钛、高纯铝与TiC/Al中间合金反应,采用非自耗电弧熔炼工艺,原位合成Ti2AlC/Ti-40Al复合材料。研究复合材料在900℃空气中的恒温氧化行为,分析不同的增强体含量对复合材料氧化动力学行为的影响,并通过SEM、EDS及XRD对氧化层的表面形貌、成分及横断面的显微结构进行分析。结果表明,复合材料的氧化动力学曲线介于抛物线和对数规律之间,且随着碳化物含量的增加,复合材料的抗氧化性呈下降趋势。研究发现,氧化表面为堆砌生长的柱状六方晶,主要为金红石型的TiO2;氧化断面为明显的三层结构,最内层氧化膜基本上是在碳化物颗粒周围产生的,中间层为Al2O3和TiO2的混合物层,外层主要为TiO2。 展开更多
关键词 Ti2AlC/Ti-40Al复合材料 氧化动力学 抗氧化性 显微结构
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γ-TiAl基合金定向凝固特性研究 被引量：1
5
作者 许雄 沈军 +2 位作者 彭桂林 郑循强 丁宏升 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期105-107,共3页
用定向凝固方法在不同的生长速度下成功地制备了一批γ-TiAl 定向凝固试样。通过对不同生长速率下形成的γ-TiAl 金相组织观察和分析后发现:随着生长速率的增加,原先的初生稳定相β相的数量逐渐减少,亚稳相α相的数量逐渐增加;最后形成... 用定向凝固方法在不同的生长速度下成功地制备了一批γ-TiAl 定向凝固试样。通过对不同生长速率下形成的γ-TiAl 金相组织观察和分析后发现:随着生长速率的增加,原先的初生稳定相β相的数量逐渐减少,亚稳相α相的数量逐渐增加;最后形成的由α_2和γ组成的片层组织的片层间距λ与生长速率的 V^(1/3)近似成反比关系。 展开更多
关键词 定向凝固 特性研究 基合金 生长速率 生长速度 组织观察 片层组织 稳定相 亚稳相 层间距 金相
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3Y-ZrO_2/Al_2O_3细晶复相陶瓷涡轮盘的超塑挤压 被引量：1
6
作者 张凯锋 王非 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2008年第4期36-40,共5页
以高纯氧化铝（Al2O3）和氧化锆（3Y—ZrO2）粉末为原料，在1450℃下通过真空热压烧结制备3Y-ZrO2／Al2O3细晶复相陶瓷致密块料，随后在1500—1650℃温度范围内进行涡轮盘模拟件的超塑挤压。结果显示，3Y—ZrO2／Al2O3陶瓷在1600℃具有... 以高纯氧化铝（Al2O3）和氧化锆（3Y—ZrO2）粉末为原料，在1450℃下通过真空热压烧结制备3Y-ZrO2／Al2O3细晶复相陶瓷致密块料，随后在1500—1650℃温度范围内进行涡轮盘模拟件的超塑挤压。结果显示，3Y—ZrO2／Al2O3陶瓷在1600℃具有最佳挤压性能，最大单位挤压力小于25MPa，最大压头速率达到0．14mm·min^-1，成形件质量良好，无明显缺陷。与变形前相比，尽管材料晶粒明显粗化，但是致密度有很大提高，断口SEM显示主要以穿晶断裂方式为主，所以成形件的弯曲强度、断裂韧度和维氏硬度并没有出现大的变化，甚至盘片部位还有所提高，分别由变形前的573MPa，7．1MPa·m^1/2。和17．7GPa提高到617MPa，8．1MPa·m^1/2和18．8GPa。 展开更多
关键词 3Y-ZrO2/Al2O3 复相陶瓷 超塑挤压 涡轮盘
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5083铝合金动车车窗超塑气胀成形工艺 被引量：2
7
作者 王国峰 李源池 +1 位作者 周彤旭 赵佳乐 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2023年第5期505-510,共6页
超塑气胀成形工艺是复杂薄壁零件成形的主要技术.以5083铝合金为研究对象,利用Marc有限元软件对动车车窗的超塑气胀成形工艺进行研究,选择合适的正反胀时间和压力,设计了3套不同的反胀模具(底面左上端圆角大小不同以及左端是否有凸槽),... 超塑气胀成形工艺是复杂薄壁零件成形的主要技术.以5083铝合金为研究对象,利用Marc有限元软件对动车车窗的超塑气胀成形工艺进行研究,选择合适的正反胀时间和压力,设计了3套不同的反胀模具(底面左上端圆角大小不同以及左端是否有凸槽),依次进行热冲压、反胀及正胀有限元分析,最终得出正确的超塑气胀成形模具.结果表明:反胀过程中储料的多少对成形件有显著影响;其中两种成形件的右边储料过多,刚性太大,正胀时难以变形,出现褶皱缺陷,而另外一种成形件由于模具左端设有凸槽减少了储料,刚性也减小,故易于变形且无明显缺陷;成形件最小壁厚为2.496 mm,位于车窗内边缘棱边处,最大减薄率为37.6%,与模具贴合良好且质量稳定,整体壁厚分布均匀. 展开更多
关键词 5083铝合金 超塑成形 有限元分析 正反胀形
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电流辅助钛波纹管成形温度场控制及模拟
8
作者 王国峰 曹凤超 +3 位作者 杨超 张乐陶 赵淘 张凯峰 《航空制造技术》 2017年第9期87-91,共5页
利用钛合金的自阻,可以施加电流将其快速加热到高温,进行成形。在钛合金波纹管成形过程中,需要确定4个重要的参数,即加载在钛管上的电流大小、升温时间、胀形气压、轴向压力。通过对波纹管加热过程中温度场的观测和控制,可以得到对波纹... 利用钛合金的自阻,可以施加电流将其快速加热到高温,进行成形。在钛合金波纹管成形过程中,需要确定4个重要的参数,即加载在钛管上的电流大小、升温时间、胀形气压、轴向压力。通过对波纹管加热过程中温度场的观测和控制,可以得到对波纹管成形最有利的温度场。通过对成形过程的模拟,可以得到比较可靠的试验参数,进而减少试验的次数;模拟中还可以发现成形过程中可能出现的新问题,为之后的试验提供参考。通过对温度场的控制和成形过程的模拟,钛合金波纹管可在几分钟内被加热到成形温度,从而提高生产率,降低对环境的污染;同时采用气胀和轴向加载的复合工艺,有效地避免壁厚的过分减薄。 展开更多
关键词 电流辅助 钛波纹管 温度场 模拟
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热处理对锻态Ti-44Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.5Y合金组织及性能的影响 被引量：2
9
作者 姚昊明 王琪斌 +4 位作者 王涛 韩建超 张树志 肖树龙 陈玉勇 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期170-176,共7页
研究了不同热处理工艺对锻态Ti-44Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.5Y合金组织及力学性能的影响。结果表明,经1310℃/10 min/炉冷全片层热处理,晶界处的β/B2相基本消失,组织为全片层组织,α_(2)/γ片层团尺寸约为80μm。随着全片层热处理时间增加,... 研究了不同热处理工艺对锻态Ti-44Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.5Y合金组织及力学性能的影响。结果表明,经1310℃/10 min/炉冷全片层热处理,晶界处的β/B2相基本消失,组织为全片层组织,α_(2)/γ片层团尺寸约为80μm。随着全片层热处理时间增加,片层团尺寸明显增加。相较于炉冷组织,空冷组织中α_(2)与γ片层晶界相对模糊,室温下主要以过饱和α_(2)相的形式存在。经1250℃/1 h/炉冷双态热处理,合金组织中仍保留着大量α_(2)/γ片层团。随着双态热处理时间的延长,最终得到了细小的等轴γ晶粒和细晶α_(2)/γ片层团组成的双态组织。拉伸测试结果表明,经1310℃/10 min/空冷热处理获得的全片层组织的拉伸强度最高,达到898 MPa。1250℃/2 h/炉冷得到的双态组织具有较好的综合力学性能,拉伸强度和伸长率分别达到830 MPa和4.05%。 展开更多
关键词 TIAL合金 热处理 显微组织 力学性能
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基于元胞自动机的5B70铝合金载人密封舱室加强筋组织演化研究
10
作者 刘永康 王少华 +3 位作者 赖小明 李振伦 王博 王国峰 《载人航天》 CSCD 北大核心 2021年第4期438-445,共8页
针对5B70铝合金密封舱体加强筋的微观组织演变问题,基于元胞自动机理论,引入拓扑算法,建立晶粒形核、长大和再结晶模型,研究了单道次微铸锻工序中加强筋的微观组织演变过程,分析了应变量对动态再结晶与静态再结晶晶粒尺寸及体积分数的... 针对5B70铝合金密封舱体加强筋的微观组织演变问题,基于元胞自动机理论,引入拓扑算法,建立晶粒形核、长大和再结晶模型,研究了单道次微铸锻工序中加强筋的微观组织演变过程,分析了应变量对动态再结晶与静态再结晶晶粒尺寸及体积分数的影响。结果表明:最佳微锻应变量为0.3;在微锻过程中由于塑性变形温度过低,动态再结晶体积分数最大仅为35%,在下一道次的微铸阶段,该组织发生完全静态再结晶,晶粒均匀细小,约为30μm。 展开更多
关键词 5B70铝合金 密封舱 加强筋 微铸锻 元胞自动机
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