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作者：

李峰

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摘要：

在锻造行业使用的众多材料中,钛合金占有的比重越来越大,其优异的性能逐步替代了很多合金.TC18是钛合金的一种,它具有很高的强度和韧性,适合用于飞机设计时选用机身和前后起落架上的结构件,它的材料牌号为Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe.影响锻件质量的好坏其原因是有很多的,比如毛坯的加热时间,加热时炉内的温度高低,采用何种冷却方式和热处理方式等.本论文通过对TC18钛合金自由锻和模锻件的成型数据进行比对分析,找出影响锻件质量的关键因素,为西飞公司锻造厂生产该类产品提供了有价值的参考依据,提供了宝贵的经验.通过对TC18自由锻件多次力学试验数值比对,总结出来影响自由锻件强度的主要因素,并给出了生产方式采用的建议.利用DEFORM-3D平台,创建薄筋类模锻成形的三维有限元模型.将不同条件下的TC18锻件成形过程进行了三维有限元模拟,并结合实验研究数据,了解锻件成形过程中的特征以及参数的影响.结果表明,成形初期主要是弯曲,挤压复合变形,成形载荷缓慢上升,只有同上下模接触的部分区域等效应力,等效应变较大;随后便是腹板的减薄,筋部的升高和飞边的逐渐增大过程,等效应力逐渐向坯料中心扩展相连成大片区域;在成形后期,最大等效应力一般在飞边槽桥口处,最小等效应变都分布在筋处.模锻生产表明,采用Φ40×65坯料,上模加载速度选用20mm/s,润滑剂选用Ti-6,并保证均匀涂抹,厚度0.08~0.14mm,可以获得充填饱满且表面质量良好的模锻件.同时,锻件若由自由锻生产改为模锻生产,不仅提高了锻件质量,而且减少了原材料消耗约60%.

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关键词：

TC18钛合金；自由锻；模锻；有限元法；润滑剂

学位级别：

硕士

DOI：

CNKI:CDMD:2.1016.738793

被引量：

2