作為高推比(推重比>8)航空發動機熱端部件的重要材料,高溫合金的制造及成型工藝研究對合金的實際應用具有重要意義。等溫鍛造是復雜形狀或難變形材料構件成型的主要工序,因此等溫成型工藝研究是我國高溫合金應用的關鍵。本項目是國防科工委“九五”軍工預研課題。主要研究內容包括:1)采用物理模擬及有限元數值模擬,研究適合我國國情的等溫鍛造工藝及模具材料;2)對我國相關企業的液壓成型設備進行等溫鍛造工藝適應性改造;3)等溫鍛造模具設計;4)典型/實際渦輪盤件的等溫鍛造等。在研究過程中,開發了適合鍛造過程模擬的變形傳熱耦合有限元分析系統—FORMT,該系統具有熱態成型過程模擬的普適性。
該項目對高溫材料的等溫鍛造工藝進行了系統研究,解決了高溫成型中的關鍵技術:高溫模具材料的選擇及相關等溫成型設備的工藝適應性改造。對高溫材料(包括高溫合金、鈦合金等)的等溫及超塑性成型具有重要意義。開發出的耦合有限元分析系統—FORMT,可以應用于其它材料的熱態成型過程模擬。若輔以相應的材料組織演化動力學方程,該系統還具有鍛造過程組織演化預測的功能。
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