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： 制备兼具高尺寸精度与优异力学性能的零件已成为先进塑性成形技术的发展要求。难变形金属筒形件是航空航天发动机及舰船燃气轮机燃烧室中的核心部件,其精度及性能决定着发动机的整体性能。热强旋成形是制备难变形金属薄壁筒形件最有效的方法之一。在难变形金属筒形件热强旋过程中宏观成形、热传导及微观组织演变之间存在着复杂的交互作用,对成形精度与组织性能产生重要影响,因此,对难变形金属筒形件热强旋过程的形/性一体化控制研究是实现难变形金属筒形件高精度、高性能、低成本制造亟待解决的核心科学问题。本文以典型的难变形金属Haynes230镍基高温合金为研究对象,着重研究其筒形件热强旋过程中材料的高温流变行为、宏微观耦合作用、微观组织演变规律、有利于形/性一体化控制的工艺条件及多目标优化等问题。首先针对筒形件热强旋过程形/性一体化控制研究的物理模拟试验所提出的要求,进行了高温平面应变压缩试验,建立了Haynes230合金的高温本构模型,对其材料流变行为进行了研究;针对热强旋过程中变形、传热、组织演变之间存在复杂交互作用的特点,以所建高温本构为材料模型,解决了移动热源、热传导、变形潜热、摩擦接触条件及运动关系的实现等建模关键技术问题,构建了动态再结晶分数、再结晶晶粒尺寸及平均晶粒尺寸等微观组织演变数值模型,并通过用户子程序的形式构建了变形-传热-组织演变耦合有限元模拟模型;针对热力耦合作用下难变形金属热强旋过程微观组织演变复杂的问题,以金属高温变形的物理机制为基础,建立了位错密度演变模型、动态再结晶动力学模型及晶粒长大模型等元胞自动机(CA)微观组织演变模型,并编程实现了筒形件热强旋过程微观组织演变CA模拟;针对难变形金属筒形件热强旋过

关 键 词： 难变形金属 热强旋 形 性一体化控制 宏观成形质量 微观组织演变

领　　域： []