TC4钛合金锻件锻造过程数值模拟和工艺优化

TC4钛合金锻件锻造过程数值模拟和工艺优化（精选5篇）

篇1：TC4钛合金锻件锻造过程数值模拟和工艺优化

TC4钛合金旋压成形工艺

通过对TC4钛合金旋压成形工艺技术的试验研究,分析了影响旋压成形和旋压件精度的因素,同时分析了旋压件的组织性能.试验结果表明,采用合理的.旋压工艺及工艺参数,可以旋制较高精度的TC4钛合金零件,且旋压件材料组织性能提高,非金属成分含量仍满足标准要求.

作 者：李启军 吕宏军 王琪 Li Qijun Lü Hongjun Wang Qi 作者单位：航天材料及工艺研究所刊 名：航空制造技术 ISTIC英文刊名：AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY年，卷(期)：“”(z1)分类号：V2关键词：钛合金 旋压 组织性能

篇2：TC4钛合金锻件锻造过程数值模拟和工艺优化

TC4钛合金焊接接头疲劳损伤演变模型研究

对航空发动机焊接式整体叶盘结构,用损伤力学理论研究焊接接头低周疲劳损伤演化规律,以带内变量的热力学为基础,根据低周疲劳损伤特性及耦合的应变等价原理,建立了焊接低周疲劳损伤演变模型.用控制应变的.疲劳试验,对航空发动机中常用的TC4钛合金焊接试件进行了疲劳损伤的测量,验证了损伤演变模型.模型中的参数具有明确的物理意义,且容易测量.研究结果对航空发动机焊接式整体叶盘寿命预测有参考价值.

作 者：郭海丁 邬华芝 刘观日 高德平作者单位：南京航空航天大学,能源与动力学院,江苏,南京,210016刊 名：航空动力学报 ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF AEROSPACE POWER年，卷(期)：18(2)分类号：O346.1 TB302关键词：航空、航天推进系统 损伤模型 焊接结构 低周疲劳

篇3：满足学生求知的情感体验

情感教学强调教学内容与学生求知需要尽可能完善的匹配, 要求教师从学生求知需要角度上审视教学内容, 进行适当的处理。正如苏霍姆林斯基所说:“真正能够驾驭教育过程的高手, 是用学生的眼光来读教科书的。”卢梭也曾指出过:“教育的艺术是使学生喜欢你所教的东西。”为此, 教师可从以下几个方面着手来满足学生的求知需要。

第一, 精心选择教学内容。教师劳动的创造性特点, 也正是在这方面得到一定程度的体现。正如俄罗斯教育家波拉夫采夫所说:“学校经常碰到教学大纲和教科书存在缺点的现象。但我们认为, 全部工作都取决于教师, 一个知识渊博的、热爱自己工作的、生气勃勃的、精力充沛的教师, 一定会使任何教学大纲变活, 并补正最差的教科书。”学生求知需要的实际状况反映在教学内容上, 主要存在几种可能情况:一是科学技术迅猛发展, 社会政治文化生活日新月异, 导致学生对相对陈旧内容的不满, 对反映科学技术最新发展、社会政治文化最新动向的内容的渴望。而教学大纲和教材具有相对稳定性, 往往缺乏反映这些最新情况的敏感度, 这就需要教师对教学内容予以必要的增补。二是学生对所学知识应用方面往往表现出较高的求知欲, 而教材多侧重于理论上一般性的阐述, 不可能十分具体地满足学生为解决今后生活和实践工作中许多问题的需要。这就需要教师根据学生的实际情况来解决教学内容的理论联系实际问题。三是课程标准和教材虽然也考虑到学生的可接受性程度, 但这只是反映一般学生的年龄特征, 往往需要教师根据自己学生的实际情况, 调整教学内容, 插入必要的过渡性衔接材料, 这一点在中小学, 尤其是低年级的教学中更为重要。

教师是否善于精选教学内容, 会直接引起学生完全不同的情绪体验。正如前南斯拉夫教学论专家弗·鲍良克所说:“教师选择的教学内容可以是枯燥、单调的;可以不带个人主观积极的情绪色彩, 只是客观地提出一系列的事实与概念。当然, 这将在学生那里产生不满足的情绪感受。相反, 教师选择的教学内容若是高质量的, 那么他们就能引起学生满足的感受, 教学活动使他们激动、感兴趣、思想集中、专心、兴奋。”

篇4：TC4钛合金锻件锻造过程数值模拟和工艺优化

高速弹丸撞击1420铝合金过程数值模拟

利用有限差分方法模拟了Gcr15钢弹丸高速撞击1420铝合金半无限厚靶过程．结果表明：弹丸前方材料向前方运动，而后方材料则经历减速过程甚至出现反向运动，导致自由表面的突起；弹丸前端最大压应力达到1010Pa数量级；应力和应变在弹孔周围的分布极不均匀，越靠近弹孔处越大；随着弹丸的`深入，弹丸周围的塑变区加大．

作 者：李洪涛 黄细霞 LI Hong-tao HUANG Xi-xia  作者单位：哈尔滨工业大学材料科学与工程学院, 刊 名：材料科学与工艺  ISTIC EI PKU英文刊名：MATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)： 9(1) 分类号：V250.1 关键词：高速撞击   数值模拟   铝合金  

篇5：钛合金精密加工工艺论文

1.零件结构特点

TB6钛合金不仅是制造飞机、导弹和火箭等航天器的重要结构材料，而且在惯性导航领域中也逐步开始使用。但由于该材料价格昂贵、难加工以及加工费用高，制约了它的应用。目前我们所承接的导航部件，军方为了提升其强度和寿命，决定淘汰传统的结构钢30CrNi4MoA，使用TB6钛合金材料，这就意味着原来的加工工艺要推倒重来，重新研究TB6钛合金的加工工艺方法。我们对TB6钛合金材料的性能、加工工艺方法及刀具选用等进行了探索和研究，通过各种试验，积累了许多TB6钛合金加工的经验，特别是切削加工用量及刀具的选择，在加工研制过程中得到了验证。本文重点对TB6钛合金精密加工和刀具选用方面的工艺创新作一次全面的阐述，也为今后进一步开展其他钛合金切削加工的研究提供参考与借鉴。TB6钛合金轴向铰轴颈零件如附图所示，其外型复杂，技术要求高，加工难度大。

2.TB6钛合金材料特性分析

钛合金是一种强度高而密度小、机械性能好且韧性和抗蚀性能也很好的不锈钢材料。TB6不锈钢材料加工工艺性差，切削加工困难，特别是在热加工中，非常容易吸收氢、氧、氮和碳等杂质。其加工工艺性主要表现在：(1)摩擦系数大。该材料导热系数低，刀尖切削温度高，切削时产生的切削热都集中在刀尖上，使刀尖温度很高，易使刀尖很快熔化或粘结磨损而变钝。(2)弹性模量小。切削时易产生弹性变形和振动，不仅影响零件的尺寸精度和表面质量，而且还影响刀具的使用寿命。(3)钛合金化学亲和力较强，极易与其他金属亲和结合，在加工中切屑与刀具的粘结现象严重，使刀具的粘结和扩散磨损加大。

3.精加工工艺试验

(1)工艺方法。考虑到该钛合金零件的加工余量比较大，有的部位很薄，只有2～3mm，主要配合表面的尺寸精度、形位公差要求高，在零件的加工工艺方法及工艺流程安排时，按粗加工→半精加工→精加工的顺序分阶段安排加工，同时在每个工序阶段安排热处理工艺，消除加工应力，稳定加工尺寸。这种工艺方法特点主要是通过分阶段的反复加工，减少表面残余应力，防止变形，最后达到设计图样的要求。其主要的加工方法有铣削、车削、磨削、钻削、铰削以及攻螺纹等。

(2)铣削加工及刀具试验方案。钛合金轴向铰轴颈零件加工中，有大量的铣削余量，为了做好铣削加工，我们做了一些试验，特别是在刀具和切削液的选择方面：①刀具材质选择了高硬度、高抗弯强度、韧性和耐磨性好且散热性好的高速W6Mo5Cr4V2Al、W2Mo9Cr4VCo5(M42)和硬质合金YG8、K30、Y330。②铣削时采用水溶性油质切削液来降低刀具和工件的温度，以延长刀具的使用寿命。为了提高铣削加工效率，在加工中心机床上进行了高效铣削试验，结果效率提升了2～3倍，零件表面质量也得到较大的提高。表1、表2所示分别为通过试验总结的切削用量和刀具参数。

(3)孔的精车加工及刀具试验方案。钛合金轴向铰轴颈零件加工中，由于热处理后的表面氧化皮给工艺加工增加了较大困难，为此在加工前用酸洗方法去掉表面薄层氧化皮，然后通过加大走刀量，降低切削速度来车削剩余的氧化皮。在刀具材质的选择、切削用量和切削液的选择方面：①刀具材质选用YG类硬质合金材料。②刀具的几何参数选择前角γ0=4°～8°，后角α0=12°～18°，主偏角j=45°～75°，刃倾角λ=0°，刀尖圆弧半径=0.5～1.5mm。③切削用量按主轴转速n≥230r/min，进给量f≥0.10～0.15mm/r。在同样刀具和切削参数的情况下，选择不同切削液进行切削试验，检查表面粗糙度情况;选定切削液后，使用乳化液冷却，提高了刀具寿度。固定切削参数，选择不同刀具材料进行切削试验，检查表面粗糙度和尺寸控制情况，确定刀具牌号为YG6X、YG10HT;切削液和刀具固定后，选择不同切削参数，对尺寸控制能力进行研究和对目标表面粗糙度实现能力进行验证。

(4)内螺纹加工试验方案。由于内螺纹不便在放大镜下观察，也不便进行尺寸精确测量，选择外螺纹进行替代试车观察表面粗糙度，选好参数后进行内螺纹试车验证，并用粗糙度仪检测验证;选择内螺纹车削加工工艺参数试验，验证上述试验确定的切削液工艺要素和刀具材料要素的适应性，螺纹车削的切削接触刃长，功率需求大，切削参数要进行单独的试验验证。

(5)孔的磨削加工试验方案。磨削加工阶段，由于TB6钛合金的特质，导致了钛合金磨削非常困难，磨削时砂轮磨损严重，轻易会变钝，同时易在表面产生拉应力及烧伤现象。为此在磨削过程中，通过使用切削液和润滑油，使零件充分冷却，保证了精磨质量。磨削砂轮的材料选用绿碳化硅(TL)、黑碳化硅(TH)两种磨料，选择软砂轮R3、ZR1和ZR2，粒度为46、60。磨削用量的`选择如表3所示。

(6)铰削加工试验方案。钛合金的钻削加工也比较困难，常在加工过程中出现烧刀和断钻现象，其主要原因是钻头刃磨不良、排屑不及时、冷却不佳以及工艺系统刚性差等。铰孔是最后一道精加工工序，采用钻孔→扩孔(粗铰)→精铰的加工工艺方法。在刀具和切削液的选择方面：①刀具材料选用M42高速钢或硬质合金K30;刀具的几何参数选择前角γ0=3°～7°，后角α0=12°～18°，主偏角j=5°～18°。校准部分刃带宽度b=0.05～0.15mm，过宽会轻易同钛合金加工表面粘结，过窄会轻易在铰削时产生振动。铰刀齿数为z=4(铰刀直径为12mm)。②铰削时应不断地注入冷却润滑液以获得较好的表面质量，同时应勤排屑，及时清除铰刀刃上的切屑末，铰削时要匀速地进退刀。通过上述几个步骤的试验分析，得出TB6钛合金的各种加工工艺特点，以此为基础，形成TB6钛合金切削工艺方法，并将关键技术点总结出来，拟定了TB6轴向铰轴颈加工的工艺方案。

4.结语