王敏
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杨合
,
郭良刚
,
孙志超
稀有金属材料与工程
在大型钛环热辗扩成形过程中,驱动辊半径R1与芯辊半径R2的比值R1/R2对变形区几何形状有重要影响,而后者对于获得高质量环件起着决定性的作用.本实验首先对变形区几何形状进行了解析描述,定量确定了其与R1/R2之间的关系;其次,基于动力显式FE程序ABAQUS/Explicit,建立了可靠的大型钛环热辗扩成形过程的热力耦合3D-FE模型;最后,采甩FE模拟方法,从变形区几何形状角度研究了该成形过程中R1/R2对环件成形质量的影响及机制.研究结果表明,存在R1/R2的一个优化取值范围.R1/R2在此范围内取值,能够获得端面质量良好、应变和温度分布较均匀的大型钛环.
关键词:
大型钛环
,
热辗扩
,
轧辊尺寸
,
动力显式FEM
,
热力耦合
秦芳诚
,
李永堂
材料热处理学报
低碳钢Q235是环件辗扩成形工艺的常用材料,辗扩前的加热规范对其辗扩过程及组织性能变化至关重要.利用箱式电阻炉在950 ～1200℃范围内,研究加热温度和保温时间对其加热过程中奥氏体晶粒长大规律的影响.借助于ZEISS显微镜观察分析其奥氏体晶粒长大组织,并采用截线法测定奥氏体晶粒平均直径.结果表明,随加热温度的升高和保温时间的延长,Q235钢奥氏体晶粒尺寸逐渐增大;且加热温度对奥氏体晶粒长大过程的影响要明显大于保温时间的影响,温度越高,晶粒生长指数越大;奥氏体晶粒的粗化温度为1100℃.在实验基础上,分别建立了Q235钢环坯在等温与非等温条件下晶粒长大动力学模型,并验证了等温长大模型预测结果与实验结果吻合良好.上述结果可为Q235环坯的辗扩成形提供准确的加热规范和奠定模型基础.
关键词:
热辗扩
,
加热规范
,
晶粒长大
,
动力学模型
,
粗化温度
欧新哲
,
杨合
,
孙志超
,
王敏
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.10.023
基于DEFORM3D平台,建立了环件辗扩三维刚-塑性热力耦合有限元模型,模拟分析了热辗扩过程中温度场和应变场的分布特征及其对成形的影响规律.结果表明:随着辗扩过程的进行,环坯等效应变呈阶梯状上升,温度呈波浪式变化;环坯外圈等效应变最大,中层最小;变形初始外圈温度变化最大,随着辗扩过程的进行,中层温度逐渐上升,内圈始终最小;随着初始辗扩温度的升高,辗扩力明显下降,但变化趋势保持一致.
关键词:
热辗扩
,
温度场
,
应变场
,
热力耦合
王敏
,
杨合
,
郭良刚
稀有金属材料与工程
由于钛合金对应变速率十分敏感,因此轧辊运动对钛合金大环热辗扩成形过程有重要作用.提出了相对速率vr的概念来表征轧辊运动参数的综合作用,涉及的运动参数包括驱动辊旋转速率n1和芯辊进给速率v,并且基于稳定成形条件采用解析方法确定了vr的合理取值范围.其次,运用动力显式有限元程序ABAQUS/Explicit建立了可靠的钛合金大环热辗扩成形过程的热力耦合三维有限元模型.最后,采用有限云模拟方法,探究了vr对该成形过程的影响效应及其机制.结果表明:尽管通过减小n1来增大vr与通过增大v来增大vr均使每转进给量△hi增大,但它们对成形过程的影响效应并非完全一致,比如对非均匀应变分布的影响；较大的vr有助于提高成形环件的端面质量和应变与温度分布的均匀性,但对成形力有不利影响.
关键词:
热辗扩
,
钛合金
,
大型环件
,
轧辊运动
,
数值仿真
