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本文主要研究以匀细晶为目标的镍基超合金电镦工艺参数调控方法,通过建立加工图与变形机制图识别出细晶参数区间,进行电镦工艺参数的优化设计,为实际电镦匀细晶组织控制提供理论指导。首先利用热物理模拟试验机完成Nimonic80A镍基耐热合金的等温压缩实验,并采集该合金的真实应力应变数据,结合该应力应变数据建立GA-SVR支持向量回归机本构模型,基于此模型扩充Nimonic 80A的流变应力数据。依据实验与扩充的数据,计算并绘制该合金的功率耗散图和失稳图,进而建立其热加工图和变形机制图,识别合金稳态动态再结晶工艺参数区间。根据识别出的参数区间设计电镦工艺参数非线性加载路径,并构建电镦多场多尺度耦合有限元模型,基于有限元模拟结果,建立晶粒匀细化双目标与电镦工艺参数之间的响应关系,并利用NSGA-Ⅱ遗传算法求解优化电镦工艺参数。本文的主要研究内容及结论如下:(1)利用Gleeble-3500热模拟压缩实验机完成了Nimonic 80A镍基耐热合金在温度范围为1000-1200℃和应变速率范围为0.01-10 s-1的轴对称等温压缩试验,利用采集的真实应力应变数据建立该合金GA-SVR支持向量回归机流变本构模型,并基于此模型扩展该合金的高温应力应变数据。(2)根据实验及预测拓展的应力应变数据,构建Nimonic 80A镍基耐热合金的热加工图及变形机制图,结合金相照片,识别出该合金稳态细晶区间是:温度区间为1075-1125℃,应变速率区间0.045-0.32 s-1。(3)依据变形机制图识别的稳态再结晶参数区间,设计电镦工艺非线性加载路径,结合Nimonic 80A镍基耐热合金的晶粒尺寸模型,建立电镦多场多尺度耦合有限元模型,定量分析电镦制坯过程中坯料的温度、变形状态、晶粒尺寸大小及分布。(4)采用Box-behnken试验设计方法设计电镦有限元模拟方案,统计分析模拟结果,建立电镦件晶粒匀细化双目标与电镦夹持长度、砧子后退速度、镦粗缸镦粗速度以及加热电流等主要工艺参数之间的动态响应关系。利用多目标遗传算法求解优化电镦工艺参数,采用最终优化后的工艺参数模拟得到的晶粒度与不均匀度目标值分别为:32.6933μm和6.5621μm,与原始参数得到结果相比,双目标值分别减小了14.8%和34.7%。