航空制造技術(shù)：鎳基高溫合金旋壓成形技術(shù)研究現(xiàn)狀
2024-01-16【作 者】肖剛鋒;夏琴香;張義龍;江鵬
【前 言】
鎳基高溫合金是以鎳為基體，在650℃以上的高溫下有較高的強度及一定的抗氧化腐蝕能力等綜合性能的一類合金 [1]；因具有高強、輕質(zhì)、優(yōu)異的疲勞和斷裂韌性等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于航空、航天、艦船及核工業(yè)等高端裝備領(lǐng)域 [2]。
本文分析了鎳基高溫合金在旋壓成形可旋性、宏觀成形質(zhì)量、微觀組織演變及形 / 性一體化控制等方面的研究現(xiàn)狀，并對未來的發(fā)展趨勢進行展望。
【結(jié) 論】
（1）旋壓成形是制備鎳基高溫合金薄壁空心回轉(zhuǎn)體零件最有效的方法之一。筒形件流動旋壓是目前鎳基高溫合金旋壓成形應(yīng)用最廣泛的旋壓成形方法，坯料的初始組織和成形溫度是影響鎳基高溫合金筒形件流動旋壓時可旋性的主要因素；當合金元素固溶于基體相形成固溶體時，鎳基高溫合金具有較好的可旋性，提高成形溫度可顯著提升鎳基高溫合金的可旋性。
（2）不同的旋壓方式下，鎳基高溫合金旋壓成形時典型缺陷及精度控制方法各異。室溫拉深旋壓及熱拉深旋壓時主要發(fā)生凸緣起皺及破裂缺陷，室溫流動旋壓時易產(chǎn)生壁部裂紋；熱流動旋壓時主要發(fā)生隆起缺陷。旋輪運動軌跡、減薄率及進給比與旋輪結(jié)構(gòu)參數(shù)、旋壓成形溫度分別是影響室溫拉深旋壓、室溫流動旋壓及熱流動旋壓成形時尺寸精度的主要參數(shù)。
（3）成形溫度和減薄率是影響鎳基高溫合金筒形件流動旋壓時微觀組織演變機制的主要因素。鎳基高溫合金室溫旋壓時，隨著減薄率的增加，晶粒變形由位錯單滑移逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槲诲e交滑移。熱旋壓成形時同時存在位錯增殖、動態(tài)回復(fù)及再結(jié)晶，再結(jié)晶形核機制為晶界弓出形核；隨著總減薄率的增加，動態(tài)再結(jié)晶分數(shù)增加，晶粒尺寸逐漸趨于穩(wěn)定。
（4）鎳基高溫合金筒形件熱流動旋壓時，可通過構(gòu)建材料熱加工圖，獲得有利于成形及微觀組織一體化控制的條件，采用灰色關(guān)聯(lián)度法進行宏觀成形質(zhì)量和組織性能的多目標優(yōu)化，從而實現(xiàn)鎳基高溫合金熱流動旋壓成形的形 / 性一體化控制。
以下是正文：
