难变形金属热强旋成形机理及形/性一体化控制研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:51375172
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:E0508.成形制造
- 结题年份:2017
- 批准年份:2013
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2014-01-01 至2017-12-31
- 项目参与者:程秀全; 谢红希; 徐晓; 周宇静; 肖刚锋; 朱宁远; 曾超; 陈亚兵; 黄涌;
- 关键词:
项目摘要
Plastic forming of difficult-to-deform metal at room temperature is very difficult due to the the large deformation resistance and the poor plasticity. Ni-based high-temperature alloy is regarded as the heart of the engine, while the cylindrical parts of Ni-based high-temperature alloy are usually manufactured by welding after rolling. This project proposed to manufacture the whole thin-walled cylindrical part of Ni-based high-temperature alloy with high-precision based on the hot power spinning method, and to study the forming mechanism and precision/property integrated control of the difficult-to-deform metal during hot power spinning. It mainly focues on the research of the mothod of precision/property integrated control of the macro dimensional accuracy and micro organization structure to obtain the high precision cylindrical part with the high temperature service performance; establishment of the high temperature constitutive model and deformation-heat transmission-microstructure coupling simulation model to realize the macro plastic deformation and micro structure evolution coupling simulation, to reveal the essence of plastic deformation of hot power spinning of difficult-to-deform high-temperature alloy metal. The corresponding spinning equipment will be developed, the thin-walled Ni-based high-temperature alloy cylindrical parts (Haynes230) will be manufactured and the forming process design specification of hot power spinning will then be established. It will lay the solid theoretical foundation and provide the reliable practice base of the hot power spinning both in the high-level technique field of air jet engine and traditional industrial field of gas turbin.
难变形金属在室温下变形抗力大、塑性差,常温下进行塑性成形极为困难。镍基高温合金被称为发动机的心脏,现有的镍基高温合金筒形件多采用板料卷制后焊接的方法生产。项目首次提出采用热强旋方法来实现具有高尺寸精度要求的薄壁镍基高温合金筒形件的完整制造,并对其热强旋成形机理及形/性一体化控制方法展开研究。重点研究能对制件的宏观尺寸精度及微观组织结构进行形/性一体化控制的方法、以达到在获得高精度薄壁筒形件的同时能满足其高温服役性能的要求;建立起难变形金属高温本构模型及变形-传热-微观组织耦合的有限元模型,以实现热强旋过程宏观塑性变形和微观组织演变的耦合模拟,揭示其塑性变形的本质;研制出相应的工艺装备、旋制出难变形镍基高温合金(Haynes230)薄壁筒形件,并形成相应的热强旋工艺设计规范,为热强旋技术在航空喷气发动机等高端技术领域及各种工业燃气轮机等传统技术领域的推广应用奠定夯实的理论基础及实践依据。
结项摘要
难变形金属在室温下变形抗力大、塑性差,常温下进行塑性成形极为困难。镍基高温合金被称为发动机的心脏,现有的镍基高温合金筒形件多采用板料卷制后焊接的方法生产。项目采用热强旋方法实现了具有高尺寸精度及性能要求的薄壁镍基高温合金(Haynes230)筒形件的完整制造,并对其热强旋成形机理及形/性一体化控制方法展开了研究。项目提出采用高温平面应变压缩试验作为筒形件热反旋时的物理模拟试验,构建出了可准确预测Haynes230合金高温流变行为的本构模型。建立了动态再结晶动力学模型、动态再结晶晶粒尺寸模型,实现了热强旋过程的变形-传热-组织演变有限元数值模拟。构建了微观组织演变元胞自动机模拟模型,解决了基体晶粒及再结晶晶粒识别、晶界可视化等建模关键技术问题,实现了热强旋过程中微观组织演变的动态观测。提出基于热加工图来研究热强旋过程中材料的微观组织演变机制、流变失稳机制及成形工艺条件。研制出了相应的热强旋工艺装备,在基于热加工图获得的有利于动态再结晶及塑性成形条件的基础上,进行了Haynes230合金筒形件热强旋成形实验研究。获得了旋压工艺参数对热强旋筒形件宏观成形质量及微观组织演变的影响规律,并揭示出热强旋过程筒形件内壁裂纹等典型缺陷的成因。采用灰色关联度法进行了宏观成形质量及组织性能协同研究的多目标优化,实现了难变形金属筒形件的热强旋过程形/性一体化控制。高温(800℃)力学性能测试结果表明,与原始管坯相比,Haynes230筒形旋压件的屈服强度及抗拉强度分别最大提高了65.1%和46.5%。本项目的完成,实现了难变形金属筒形件的高精度、高性能、低成本制造,对推动高端核心装备先进成形技术的发展和完善具有重大的科学意义和应用价值。
项目成果
期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(9)
专利数量(5)
A study on non-uniform deformation of backward flow forming and its influencing factors
逆向旋压成形不均匀变形及其影响因素研究
- DOI:10.1007/s00170-017-0727-x
- 发表时间:2017-08
- 期刊:The International Journal of Advanced Manufacturing Technology
- 影响因子:--
- 作者:Xing-kun Wang;Qin-xiang Xia;Xiu-quan Cheng;Gang-feng Xiao
- 通讯作者:Gang-feng Xiao
The classification and a review of hot power spinning of difficult-to-deform metals
难变形金属热强力旋压的分类与评述
- DOI:10.1504/ijmpt.2017.080586
- 发表时间:2017-01-01
- 期刊:INTERNATIONAL JOURNAL OF MATERIALS & PRODUCT TECHNOLOGY
- 影响因子:0.5
- 作者:Xia, Qinxiang;Zhu, Ningyuan;Xiao, Gangfeng
- 通讯作者:Xiao, Gangfeng
A review of process advancement of novel metal spinning
新型金属旋压工艺进展综述
- DOI:10.1016/j.ijmachtools.2014.05.005
- 发表时间:2014-10-01
- 期刊:INTERNATIONAL JOURNAL OF MACHINE TOOLS & MANUFACTURE
- 影响因子:14
- 作者:Xia, Qinxiang;Xiao, Gangfeng;Sheng, Xiangfei
- 通讯作者:Sheng, Xiangfei
304不锈钢管热强旋成形试验研究
- DOI:--
- 发表时间:2015
- 期刊:锻压技术
- 影响因子:--
- 作者:杜军;夏琴香;朱宁远;谢红希
- 通讯作者:谢红希
基于元胞自动机的Haynes230动态再结晶组织演变
- DOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2017.09.009
- 发表时间:2017
- 期刊:中南大学学报(自然科学版)
- 影响因子:--
- 作者:朱宁远;夏琴香;程秀全
- 通讯作者:程秀全
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
钢制带轮热旋压成形工艺分析及有限元模拟
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:锻压技术
- 影响因子:--
- 作者:范燕波;赵学智;夏琴香;张赛军
- 通讯作者:张赛军
Influence of nominal reduction of the blank radius per path on the neck spinning of oblique tubes
每程毛坯半径标称减少量对斜管颈旋压的影响
- DOI:--
- 发表时间:2005
- 期刊:广东有色金属学报
- 影响因子:--
- 作者:夏琴香;梁佰祥;程秀全;阮锋
- 通讯作者:阮锋
卧式数控旋压机床用多工位自动旋
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:锻压技术(已录用),稿件号:07450
- 影响因子:--
- 作者:夏琴香;陈健安;程秀全;王甲子
- 通讯作者:王甲子
焊接式卧式旋压成形机床结构设计及分析
- DOI:--
- 发表时间:2013
- 期刊:锻压技术
- 影响因子:--
- 作者:黄成龙;夏琴香;赵学智;肖刚锋
- 通讯作者:肖刚锋
基于数值模拟的无芯模旋压收口工艺
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:华南理工大学学报
- 影响因子:--
- 作者:夏琴香;陈家华;梁佰祥;张世俊;阮锋
- 通讯作者:阮锋
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
内容获取失败,请点击重试
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图
请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
夏琴香的其他基金
难变形复杂构件电流辅助复合旋压成形理论及形性调控基础研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:60 万元
- 项目类别:面上项目
镁合金带内筋筒形件热强旋成形及性能调控基础研究
- 批准号:51775194
- 批准年份:2017
- 资助金额:67.0 万元
- 项目类别:面上项目
强力旋压制备纳米/超细晶筒形件的方法及机理研究
- 批准号:51075153
- 批准年份:2010
- 资助金额:40.0 万元
- 项目类别:面上项目
非圆横截面空心零件旋压成形方法及变形机理研究
- 批准号:50775076
- 批准年份:2007
- 资助金额:34.0 万元
- 项目类别:面上项目
杯形薄壁内啮合直齿圆柱齿轮旋压成形机理及应用研究
- 批准号:50475097
- 批准年份:2004
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:面上项目
三维非轴对称零件旋压成型理论和方法研究
- 批准号:50275054
- 批准年份:2002
- 资助金额:21.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}