导　　师： 夏琴香

授予学位： 博士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 热强旋塑性成形工艺能够克服难变形高温合金塑性差、变形抗力大的缺点,是采用高温合金材料的燃气轮机燃烧室等薄壁筒形件的理想塑性成形方法,相对于传统的板料卷焊制造工艺,热强旋能够消除焊缝带来的可能开裂的隐患,材料塑性变形带来的材料性能的增强能够进一步提高其可靠性。但是燃烧室零件苛刻的服役环境要求其具有较高的尺寸精度和使用性能,给热强旋工艺带来了新的挑战。如何制定成形工艺和参数,从而解决薄壁零件尺寸精度难以控制和热强旋给旋压件微观组织带来的复杂变化等问题成为急需研究的课题。本文采用理论研究和试验研究相结合的方法深入剖析热强旋的成形机理,达到避免成形缺陷、提高成形精度、改善组织和提高性能的目的。本文针对感应热强旋的特点,研究了感应热强旋有限元模型的诸多技术细节的处理方法。通过将毛坯的旋转运动等效转换为旋轮的旋转运动,简化了工件与模具之间的边界条件和相对运动关系,避免了变形体转动造成的计算时间过长问题。通过合理设置迭代方法和时间增量步,克服了非线性问题隐式算法难以收敛的问题。通过添加传热环面的方式有效模拟了随动感应加热。通过设置旋轮定时撤离解决了旋压结束后多旋轮的卸荷问题,实现了在同一个模型中进行多道次旋压的模拟。研究了热强旋中材料的应力分布规律,结果表明通过平面压缩实验获得的材料数据更适合热强旋的数值模拟。通过在模型中采用编写的用户材料文件获得了更符合实际的模拟结果。基于所建立的有限元模型对热强旋成形进行了数值模拟研究,从变形区形状、材料流动速度、应变速率、流动位移和应力、应变分布等角度全面分析了热强旋过程中材料的流动特征和成形机理,研究了旋压件Hanynes高温合金旋压过程中缺陷�

关 键 词： 热强旋 有限元模拟 成形机理 缺陷分析 工艺优化

领　　域： []