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《斜軋穿孔工藝參數(shù)對TC4厚壁管后卡影響研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文斜軋穿孔工藝參數(shù)對TC4厚壁管后卡影響研究專業(yè)：材料加工工程碩士生：吳威指導(dǎo)教師：龐玉華教授摘要TC4（Ti-6Al-4V）鈦合金是一種典型的α+β雙相鈦合金。因其具有良好的機(jī)械性能和抗腐蝕性能而廣泛應(yīng)用于石油、海洋和航空航天等領(lǐng)域。同時(shí)在高端制造產(chǎn)業(yè)目前仍需要大量鈦合金厚壁管作為復(fù)雜零件二次成型用坯料，特別是對雙態(tài)組織厚壁管（徑厚比低于5:1）存在迫切需求?，F(xiàn)階段TC4厚壁管大多采用擠壓穿孔工藝進(jìn)行生產(chǎn)，雖然可以獲得理想的微觀組織，但是其材料的利用率低于斜軋穿孔工藝，并且會造成一定的環(huán)境污染。在鈦合金厚壁管斜軋穿孔時(shí)普遍存在后卡現(xiàn)
2、象以及毛管晶粒尺寸異常，綜合力學(xué)性能差等組織缺陷。本文針對以上問題，利用有限元模擬技術(shù)，深入分析了主要工藝參數(shù)對TC4厚壁管斜軋穿孔過程中后卡現(xiàn)象的影響，并實(shí)現(xiàn)了徑厚比為3.7的TC4雙態(tài)組織厚壁管的制備。主要結(jié)論如下：通過分析TC4厚壁管斜軋穿孔后卡試樣的宏觀形貌，發(fā)現(xiàn)后卡現(xiàn)象與穿孔過程中的內(nèi)擴(kuò)徑量不足和不穩(wěn)定變形過程中的縮尾現(xiàn)象有關(guān)。因此，持續(xù)維持穿孔過程中適量內(nèi)擴(kuò)展是預(yù)防后卡現(xiàn)象發(fā)生的關(guān)鍵。建立了TC4厚壁管斜軋穿孔剛塑性有限元模型。分析了直徑壓下率、送進(jìn)角和頂前壓下率對內(nèi)擴(kuò)徑量和后卡現(xiàn)象的影響規(guī)律。穿孔過程中的內(nèi)擴(kuò)徑率隨著直徑壓下率和送進(jìn)角的增加而增加
3、，隨著頂前壓下率的增加先增大后減小。在直徑壓下率大于10%，送進(jìn)角大于12°，頂前壓下率在6%~7%之間時(shí)，材料在穩(wěn)態(tài)軋制過程中的內(nèi)擴(kuò)徑率大于6%，可有效避免穿孔過程中的后卡現(xiàn)象。借助正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，分別從穿孔過程能否順利進(jìn)行、變形均勻性和雙態(tài)組織控制三個(gè)方面對工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析。確定最優(yōu)工藝參數(shù)為：送進(jìn)角15°，直徑壓下率11%，頂前壓下率7%。利用最優(yōu)工藝參數(shù)在Φ60mm錐形輥斜軋穿孔機(jī)上進(jìn)行了TC4厚壁管斜軋穿孔試驗(yàn)，無后卡現(xiàn)象發(fā)生，所得到的毛管徑厚比為3.75，毛管各部位組織分布均西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文勻且均為雙態(tài)組織。本文的研究結(jié)果在斜軋穿
4、孔法生產(chǎn)徑厚比小于5的TC4雙態(tài)組織厚壁管方面有一定進(jìn)展，為鈦合金厚壁管斜軋穿孔提供理論依據(jù)和技術(shù)支持，對于實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)有重要的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：后卡現(xiàn)象；內(nèi)擴(kuò)徑率；斜軋穿孔；超厚壁管；TC4鈦合金西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文InvestigatingtheRear-jammingofTC4Super-heavy-wallTubesinCrossPiercingSpecialty:MaterialsProcessingEngineeringAuthor:WuWeiSupervisor:Prof.PangYuhuaABSTRACTThecompositiono
5、fTC4titaniumalloyisTi-6Al-4Vwhichisatypicalα+βduplextitaniumalloy.Ithasbeenwidelyusedinpetroleum,marineandaerospaceindustriesowingtoitsgoodmechanicalpropertiesandcorrosionresistance.Inthemanufacturingindustry,alargenumberoftitaniumalloythickwalltubesarerequiredtobeusedasthebilletofr
6、ingandcomplexshapeparts,especiallyforthosetubeswithbimodalmicrostructures,whichdiameterthicknessratioislessthan5:1.AndtheTC4super-heavy-wallseamlesstubeswithdualmicrostructuresaremainlydeformedbyextrusion.Althoughthebimodalmicrostructurecanbeobtainedbyextrusionprocess,buttherateofma
7、terialutilizationislowerthanpiercingprocess,anditmaycauseseriousenvironmentalpollution.HoweverthereisstillhavesomeproblemsinpiercingprocessofTC4titaniumalloysuchasthephenomenonofrear-jammingandtheWidmanstattenmicrostructures.Basedontheaboveissues,therelationshipbetweenrear-jammingan
8、dinsidediameterexpa
