于德军
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柏春光
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徐东生
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李渭清
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何书林
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雷家峰
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刘羽寅
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杨锐
中国有色金属学报
运用弹塑性有限元方法对钛合金开坯锻造过程进行三维热力耦合模拟,分析不同条件下各过程中温度、应力和应变的空间分布变化规律.模拟研究发现,道次变形量对开坯效果有着重要影响,变形量太小则会产生搓皮现象;连续锻造过程中两锤之间的重叠对应变分布及坯料质量有着重要影响,接缝处表面附近应变较大,而芯部应变较小,非接缝区域应变分布与之相反,应调整锻锤重叠区域以提高产品质量;方坯锻造应力应变有叠加效应,控制不当将影响产品质量甚至导致缺陷.在综合讨论分析的基础上,对钛合金开坯锻造工艺设计提出调整建议.
关键词:
钛合金
,
锻造
,
有限元模拟
徐磊
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柏春光
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王刚
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崔玉友
,
杨锐
钛工业进展
doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2011.05.005
采用超声气体雾化法制备洁净的TiAl预合金粉末,再经粉末除气、封装、热等静压致密化等工序获得TiAl基合金热轧板坯,之后包覆热轧制备粉末冶金TiAl基合金板材.轧制过程中材料的应变、应力状态、温度场分布非常复杂,本实验采用Gleeble热模拟试验机和有限元(FEM)模拟相结合,确定热加工工艺窗口,优选出热轧工艺参数,并热轧得到组织均匀、性能良好、尺寸为220 mm×370 mm×2 mm的粉末冶金TiAl基合金板材.板材室温拉伸性能Rp0.2为608 MPa,Rm为668 MPa,A为2 56％；1 000℃拉伸性能Rp0.2为163 MPa,Rm为330 MPa,A为32.0％；焊接成形性良好,焊缝无缺陷及二次裂纹产生,焊缝区域显微组织与基体差别不大.
关键词:
TiAl基合金
,
气体雾化制粉
,
包覆热轧
,
有限元模拟
,
电子束焊
张志超
,
王玉敏
,
李玉芳
,
柏春光
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.312
采用有限元模拟方法研究了SiC纤维和SiC/Ti-6Al-4V复合材料的制备过程,用正交实验分析技术计算了不同参数对SiC纤维残余应力和复合材料致密度及残余应力的影响规律.结果表明,对于SiC纤维的制备过程,降低沉积温度和C涂层厚度则WC反应层中的轴向热应力降低.对于复合材料的热等静压过程,热等静压温度和包套厚度对复合材料致密度的影响较大,热等静压时间和纤维体积分数对致密度的影响较小,随着热等静压温度的升高和包套厚度的降低复合材料的致密度提高;适当提高热等静压温度和纤维体积分数、降低包套厚度能大大增大基体的径向残余应力和适当提高热等静压温度和包套厚度、降低热等静压时间,能大大降低基体的环向残余应力.建议热等静压温度为950-960℃,热等静压时间为9h,包套的厚度为70-80 mm,纤维的体积分数为45％-50％.SiC纤维增强钛基复合材料残余应力模拟结果与用拉曼光谱法测试的数值有一定的不同,但是其变化趋势相近.
关键词:
钛基复合材料
,
SiC纤维
,
致密度
,
残余应力
,
有限元模拟
刘仁慈
,
王震
,
刘冬
,
柏春光
,
崔玉友
,
杨锐
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00762
采用包套近等温热挤压得到Ti-45.5Al-2Cr-2Nb-0.15B合金棒材.结合有限元数值模拟,研究了挤压变形组织的形成及各部位差异,获得了棒材不同部位组织与室温拉伸性能的关系.结果表明,热挤压变形有效细化了片层晶粒尺寸,棒材轴向各部位组织和室温断后延伸率较为均匀,但径向芯部与边缘差别较大,且这种径向组织性能差异未能通过后续α单相固溶热处理消除.挤压棒材各部位片层晶粒尺寸随有效应变的增大而减小,本工作所得挤压棒材中有效应变大于2.25处具有细小均匀组织,而组织类型差异主要由变形过程中的坯料温度变化所致,其中尾部边缘坯料温度受低温模具激冷作用而迅速下降,相应亚稳α相分解析出γ片层并在后续变形中失稳弯曲而形成界面扭曲的残余片层晶粒.各部位的断后延伸率随片层晶粒尺寸的增大而减小,但芯部断后延伸率较低主要归因于组织中存在片层界面与挤压方向接近垂直的片层晶粒.
关键词:
γ-TiAl基合金
,
包套热挤压
,
有限元数值模拟
,
全片层组织
,
拉伸性能
