锻件锻造工艺仿真与再结晶组织模拟.pdf

中南大学硕士学位论文7050铝合金大锻件锻造工艺仿真与再结晶组织模拟姓名：崔金栋申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：易幼平20061201摘要需经高温塑性加工成形目前飞机上使用的超高强铝合金结构件主要得出其高温变形时的流变应力本构方程和动态再结晶模型然后利发得出了一套优化工艺方案。考虑到微观组织是影响终锻件性能的锻造作为一种传统的生产工艺广泛应用于机械、航空、航天、兵器等许多生产部门在国民经济中占有十分重要的地位。近年来随着航空航天以及军工业的发展一些特殊锻件的尺寸也在不断增加这就导致其内部冶金缺陷问题如空洞、气泡、疏松、夹杂等更加突出因此大锻件的锻造过程不同于一般小型锻件的锻造过程它不单是锻件的成形过程更重要的是消除冶金缺陷改善组织的过程达到成形成性的目的。铝合金作为一种超高强铝合金是一种具有高的室温强度和良好的综合力学性能的航空结构材料广泛应用于飞机重要部件的制造由于超高强铝合金在常温条件下的塑性较低一般采用模锻工艺成形。因此超高强铝合金的高温变形特性对制订该类合金的成形工艺具有重要的工程意义。本文以铝合金为研究对象首先分析了其高温变形特性用砑梁辖鸫蠛癜宄尚瘟坠ひ辗桨附杏限元模拟分析及优化从消除铸造组织和改善坯料心部变形情况出重要因素本文最后对该优化工艺方案进行动态再结晶组织演变模拟从微观方面验证该工艺方案模拟结果表明该优化工艺方案对消除铸造组织和细化晶粒尺寸是十分有效的为铝合金大厚板的成形工艺提供理论依据。关键词：铝合金大锻件工艺优化有限元模拟中南大学硕十学位论文甌曲瓸瑃畇瑃猻甌瑃．瑃中南大学硕十学位论文．琣琲Ⅱ中南大学硕十学位论文．瑃猻瑃Ⅲ⋯名：烨一名：蜱睨一月作者签名：敝日期：豳隆还と原创性声明关于学位论文使用授权说明位论文的全部或部分内容可以采用复印、缩印或其它手段保存学本人声明所成交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知寺畚闹刑乇鸺右员曜⒑致谢的地方外论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定即：学校有权保留学位论文允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。第一章绪论引言目前已能向一水电机组、。火电机组、≤魈睾癜逶ⅰ锻造生产广泛应用于机械、冶金、造船、航空、航天、兵器以及其他许多工业生产部门在国民经济中占有极为重要的地位。随着市场竞争日趋激烈以提高质量和降低成本为宗旨的净形及近净形制造己成为当前制造业的发展趋势各种先进制造技术也顺势不断涌现。在这种新形势下具有悠久历史的传统生产工艺—锻造生产由于具有产品机械性能好、生产效率高、节省材料等特性因此不仅仍处于不可替代的地位而且越来越受到人们的重视有着更为广阔的应用前景。大型锻件制造业作为一个国家大型成套设备制造和科学技术研究的基础在国民经济中起着非常重要的作用。我国的大型锻件制造业经过几十年的发展队图忧馍璞福挡贰躮环形件等代机械产品提供成套的合格大型锻件。但与发达国家相比还存在着差距发达工业国家用于生产大型锻件的铸锭已突破毡居Ф驮斐鲋本段=的电站设备主轴锻造成形了氢水反应器壳体。德国用锻造出重达訽拇笮投图＞投驮焐璞付裕诔ㄖ璞负椭设备的控制系统比较落后外主设备的力能参数与工业发达国家相差无几。就锻造而言大型锻件制造水平较低的主要原因之一是大型锻件内部缺陷的消除修复方法和理论研究不足。大型锻件制造的工艺过程是：熔炼、铸锭、加热、锻造、预备热处理、最终热处理。铸锭过程中锭身内部形成的空洞、气泡、疏松、夹杂或偏析等缺陷称为大型锻件生产的冶金缺陷。这些冶金缺陷都必须在锻造过程中得以修复或改善因此大型锻件的锻造过程不同于一般小