纯钛带激光冲击成形实验及数值模拟

来源 :江苏大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:f281124698
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
传统金属板料成形技术逐渐不能满足现今产品快速更新的需求,开发新的金属板料塑性成形技术意义重大。激光冲击成形(LSF)技术是一种集成形与强化于一体的新型塑性成形技术,具有高压、高速、精确成形的特点,用于小批量、多品种、形状复杂的新产品的生产有一定优势,具有长远的发展前景。纯钛因密度小、比强度高、耐腐蚀、良好的生物相容性等优点而被广泛应用于航空航天、汽车工业、医疗等领域,将激光冲击成形技术应用于纯钛的塑性成形,对于研究纯钛的新型塑性成形技术、促进纯钛的应用具有重要意义。本文以交叉轧制纯钛带TA1为研究对象,对其进行不同激光功率密度下多次冲击成形研究。通过实验与数值模拟技术相结合,研究了钛带成形性能,分析了钛带微观结构变化。  本研究主要内容包括:⑴钛带表面在激光冲击后形成圆形凹坑,冲击中心减薄量和成形深度最大,且减薄量和成形深度随激光功率密度和冲击次数的增加而增加。受激光热影响,表面发生不同程度烧蚀,表面粗糙度增加。多次激光冲击致使钛带表层硬度增加和强化。⑵钛带经十多次连续冲击后发生破裂,其位于冲击中心处,断口内部分布有韧窝、撕裂棱和层裂,表现为韧性断裂。钛带激光冲击破裂机制为减薄机制和层裂机制,减薄引起缩颈,从而在断口处形成大量韧窝,层裂是激光以脉冲形式作用的结果。⑶激光冲击钛带塑性变形是以滑移与孪生两种方式共同作用的结果,形成了大量平行形变孪晶、高密度位错以及滑移带,硬度提高是发生加工硬化的结果。冲击表面还发现了周期性波纹结构。⑷数值模拟结果表明,激光冲击在钛带表面引入高幅值的残余压应力,呈“W”形分布,且残余压应力值随功率密度的增加而增加,随冲击次数增加而先增加后减小,冲击中心处在多次冲击后逐渐形成残余拉应力;成形深度与壁厚减薄量均随功率密度和冲击次数的增加而增加;钛带在6.11GW/cm2的功率密度下冲击15次后达到成形极限而破裂,破裂位置位于中心处;比较了实验与模拟结果中的最大成形深度、最大减薄率和破裂位置,模拟结果与实验结果基本一致。
其他文献
近年来,铝合金引起了诸如汽车,飞机,包装业和建筑业等行业的广泛兴趣。这是由于铝合金具有较低的密度以及优异的机械性能。较好的可回收性促使了铝合金的回收。但是,机械球磨和机
复方口服避孕药(combined oral contraceptives,COCs)是使用甾体激素作为控制生育的一种方法,长期应用于健康亚健康人群,是世界范围内使用最广泛的避孕方法之一。采用现代毒
素质教育的全面推进既为职业中专院校的英语教学带来新的教学指南,在教学方向上也提出了新的要求与标准.本文在结合大量教学实践的基础上简要阐述如何在职业中专的英语教学中
高速钢主要由碳化物、残留奥氏体、马氏体组成。碳化物作为硬质相是提高高速钢轧辊耐磨性和力学性能的主要影响因素之一。本文以高钨高速钢、高钼高速钢、高钒高速钢为研究对
本文以Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金为对象,研究了喷射成形技术对铝合金快凝组织的控制及影响因素。分析了后续热变形方法对沉积态材料微观孔隙的致密化作用。从析出相回溶,
新课程改革形势下,给语文教师们提出了新的要求,传统的教学方法已成为过去时,需要教师在新课程形势下创新教学理念,优化教学情境,以多元化的教学方式展开新课堂教学,活跃课堂
北京作为中国的首都,是我国的政治、文化中心,其环境问题备受人们的瞩目。尤其是成功申办2008年奥运会后,北京的环境问题也成为了世界关注的焦点。其中,大气环境污染问题尤为受到
数据时代的来临,业务的新型发展,给汽车后市场带来激烈的竞争.全面预算管理作为科学管理体系的重要核心部分,也是一个管理控制体系,加强全面预算管理可以推动企业的战略目标
近几年,砷污染问题日益严重,在许多国家都已成为公众关心的主要问题之一。其中土壤砷可以经由动物和植物进入食物链,从而对人体健康造成严重的威胁,急需整治。植物修复被认为是修
习惯形成性格,性格决定命运。这句话深刻地揭示了良好行为习惯对于人一生的重大影响。现在的幼儿,大多是独生子女,自理能力普遍差,所以培养幼儿良好行为习惯是很重要的一项内容。