朱兴林
,
刘东
,
杨艳慧
,
牛关梅
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.1.004
采用有限元数值模拟与正交设计相结合的方法对热等静压态FGH96合金包覆挤压过程进行了数值模拟,系统分析了模具模角、工作带长度、入口圆角半径等模具关键结构参数对包覆层完整性、芯料挤压比和成形载荷的影响规律.确定了模具结构参数的最佳组合.结果表明:随着模角的减小、工作带长度的缩短和入口圆角半径的增大,有利于提高包覆层安全性,增大芯料挤压比.
关键词:
FGH96高温合金
,
有限元方法
,
包覆挤压
,
包覆层完整性
,
挤压比
杨艳慧
,
刘东
,
贺子延
,
罗子健
稀有金属材料与工程
以航空发动机涡轮盘锻件为研究对象,应用响应面法(Response surfce Methodology,RSM)和有限元数值模拟(FEM)对锻造过程预成形设计的多目标优化问题进行了研究.首先以模具充填完整和提高锻件内变形均匀性为目标,建立了有限元数值模拟与响应面法相结合的二阶分析模型,并对优化结果进行了讨论.其次,在原优化设计的基础上以降低锻造过程的成形载荷为目标进行了预成形再设计.结果表明,应用响应面法可灵活有效的对难变形材料锻造预成形坯料形状进行多目标优化设计.
关键词:
预成形设计
,
响应面法(RSM)
,
有限元数值模拟(FEM)
,
多目标优化
刘东
,
杨艳慧
稀有金属材料与工程
采用全三维有限元方法对大锭型开坯过程进行变形-传热耦合分析,定量计算了铸锭在整个工艺过程中热力参数(应变、应变速率和温度)的分布及演化情况;分析了铸锭的锻透性:获得了开坯后坯料内部应变和温度的分布规律,并与实际生产中的金相检测结果进行了对比.结果表明,模拟结果与试验结果一致,可为科学地制定大规格GH4169合金铸锭的开坯工艺提供理论依据.
关键词:
有限元
,
数值模拟
,
GH4169合金
,
开坯
杨艳慧
,
赵兴东
,
朱兴林
,
刘东
稀有金属材料与工程
对异种合金包覆热挤压过程中材料的流动行为进行了模拟研究和工艺试验验证.结果表明,根据模拟分析得到的挤压力-行程曲线,并结合芯料和包覆材料流动特点,可将异种合金包覆挤压过程划分若干阶段;其中,芯料稳态挤出阶段得到的芯料直径和长度决定了包覆挤压时芯料棒材挤压比和成材率;对芯料稳态变形阶段内芯料和包覆材料典型部位进行应力分析,绘制了典型部位的应力状态矢量图,并采用罗德系数对变形区内两材料的应变类型和变形的复杂程度进行了定量表征;提出了异种合金包覆挤压棒材挤压比计算方法;进一步分析讨论了材料屈服应力对材料流动及挤压比的影响规律;与工艺试验结果对比发现,模拟得到的挤压棒材包覆层厚度与试验结果吻合良好.
关键词:
异种合金
,
包覆挤压
,
流动行为
,
挤压比
,
罗德系数
杨艳慧
,
刘东
,
罗子健
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.006
根据锻件内热力参数分布情况建立了基于Taguchi方法的损失函数,探索盘类锻件组织均匀性数值评价方法.应用所建立的损失函数以及TC11钛合金整体叶盘的锻造过程有限元数值模拟结果,对TC11钛合金整体叶盘组织均匀性进行了数值评价,并进行了试验验证.结果表明,对于TC11钛合金整体叶盘锻件,应用本文建立的质量损失函数贡献因子得到的损失函数(情况2)的评价结果与实际生产得到的锻件内组织均匀性一致性好,且当质量损失函数值在0.33 ～0.44范围内时,锻件的组织均匀性能满足技术条件要求.
关键词:
数值模拟
,
损失函数
,
组织均匀性
,
Taguchi方法
杨艳慧
,
刘东
,
罗子健
稀有金属材料与工程
整体叶盘能够显著提高航空发动机性能.整体叶盘的质量是其在航空发动机中推广应用的重要因素.而组织均匀性是影响整体叶盘内在质量的关键因素之一.本文应用锻件内热力参数均匀性建立了基于Taguchi方法的损失函数,探索整体叶盘组织均匀性数值评价方法.应用所建立的损失函数以及TC11合金整体叶盘的锻造过程有限元数值模拟结果,对TC11合金整体叶盘组织均匀性进行了数值评价,并进行了实验验证.
关键词:
整体叶盘
,
数值模拟
,
损失函数
,
组织均匀性
,
Taguchi方法
王建国
,
刘东
,
杨艳慧
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00551
通过对第二相状态、晶界取向差及晶粒尺寸演化的分析, 研究了GH4169合金不均匀组织在加热过程中的演化机理. 结果表明, GH4169合金中δ相的体积分数在低温下随温度的升高和时间的延长而增加; 在高温时随温度的升高而降低, 随时间的延长先增加后降低至恒定值. 第二相的钉扎作用表现为: 晶内析出的δ相和γ"相阻碍位错的运动, 沿晶界析出的δ相阻碍再结晶晶粒的形核和长大, 碳化物阻碍晶粒长大. 小角度晶界的体积分数随加热温度的升高和时间的延长而降低; 高温下, 退火孪晶的生长使得小角度晶界含量增加. GH4169合金的组织演化机理主要包括: 亚晶长大、再结晶晶粒的长大和退火孪晶的长大. 新的再结晶晶粒主要通过亚晶长大过程获得, 亚晶长大过程主要通过小角度晶界的转动和位错的迁移完成. 晶粒长大过程受到抑制时, 合金通过退火孪晶的形核及长大耗散其吸收的热量.
关键词:
GH4169合金
,
第二相
,
晶界取向差
,
亚晶长大
王建国
,
刘东
,
杨艳慧
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00551
通过对第二相状态、晶界取向差及晶粒尺寸演化的分析,研究了GH4169合金不均匀组织在加热过程中的演化机理.结果表明,GH4169合金中δ相的体积分数在低温下随温度的升高和时间的延长而增加;在高温时随温度的升高而降低,随时间的延长先增加后降低至恒定值.第二相的钉扎作用表现为:晶内析出的δ相和γ"相阻碍位错的运动,沿晶界析出的δ相阻碍再结晶晶粒的形核和长大,碳化物阻碍晶粒长大.小角度晶界的体积分数随加热温度的升高和时间的延长而降低;高温下,退火孪晶的生长使得小角度晶界含量增加.GH4169合金的组织演化机理主要包括:亚晶长大、再结晶晶粒的长大和退火孪晶的长大.新的再结晶晶粒主要通过亚晶长大过程获得,亚晶长大过程主要通过小角度晶界的转动和位错的迁移完成.晶粒长大过程受到抑制时,合金通过退火孪晶的形核及长大耗散其吸收的热量.
关键词:
GH4169合金
,
第二相
,
晶界取向差
,
亚晶长大
