大型离心压缩机叶片热成形回弹研究

论文摘要

研究了大型离心压缩机叶片热成形工艺参数对回弹的影响。对叶片材料沉淀硬化不锈钢FV520B进行了高温力学性能实验,并建立了该材料高温下本构方程。利用所建立本构方程,对叶片热成形工艺进行了有限元建模仿真,探究了叶片加热温度、摩擦系数和保压时间对回弹的影响。发现叶片加热温度对回弹影响较大,在800～900℃温度区间回弹下降趋势明显,900～950℃区间下降趋势变缓,同时叶片厚度减薄加剧,说明900℃是合适的叶片加热温度;摩擦系数对回弹影响较小,较低和较高的摩擦系数都会减小回弹,但较大的摩擦系数会导致叶片减薄,影响表面质量,应尽可能将摩擦系数控制在0. 25以下;保压时间控制在100～150 s区间内较为合适。同时确定了回弹前后比对基准区域,并对回弹较明显区域进行了标识划分。最后将优化后的工艺参数应用于生产验证,结果表明除掉少数边缘区域外,叶片大部分区域回弹都控制在±1 mm内,模拟结果与试验结果在回弹发生区域基本符合。

论文目录

• 引言
• 1 材料模型
•   1.1 材料高温力学性能实验
•   1.2 材料本构模型建立
• 2 数值分析
•   2.1 叶片加热温度对回弹大小的影响
•   2.2 库仑摩擦系数对回弹大小的影响
•   2.3 保压时间对回弹大小的影响
• 3 实验验证
•   3.1 优化前叶片回弹情况
•   3.2 优化后叶片回弹情况
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张冲,沈伟涛,张琦,马保伟,李浩

关键词: 叶片,热成形,回弹,本构方程,数值模拟,工艺参数

来源: 塑性工程学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 机械工业

单位: 西安交通大学机械工程学院,西安陕鼓动力股份有限公司工艺研发部

基金: 国家自然科学基金资助项目(51875441)

分类号: TH452

页码: 51-56

总页数: 6

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