【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金模锻件预测模型，尤其是一种gh4169合金航空模锻件热变形动态参数的预测方法。
技术介绍
1、随着中国航空工业的发展，航空发动机推重比不断增加，发动机转子、叶盘、高压涡轮盘等关键部件服役环境变得极为恶劣，对关键部件的性能要求变得苛刻；航空发动机作为飞机、火箭的“心脏”，直接影响我国航空工业的发展与进步；但是随着发动机、火箭效率的提高和轻量化，对关键承力部件的强度、韧性、抗氧化性、抗酸碱腐蚀性能、耐磨性提出了更高的要求；因此，如何提高关键承力部件的综合性能一直是广大学者所关注的焦点问题。
2、目前，大型航空模锻件的制备主要结合固定参数以及行业标准进行制备，但固定的热变形参数无法满足实际生产过程中的动态变化趋势；同时，单一变形参数以无法满足实现大型航空模锻件对微观组织和性能的要求；一般而言，gh4169合金航空模锻件力学性能以及微观组织是由锻造过程中的应变量、应变速率以及变形温度之间动态耦合关系所影响；如arrhenius双曲正弦本构模型，该模型作为研究金属材料流变行为的重要模型，能够反映流变应力、应变速率及温度之间复杂的非线性关系；该预测模型要求恒温条件，并未考虑摩擦因素对变形过程的影响，而gh4169合金航空模锻件的影响因素远远超过该预测模型；在实际生产过程中，由于环境、成本、经济效益以及可行性等综合因素，无法实现绝对的恒温变形，锻件的热变形过程往往伴随多因素、多因子的动态耦合关系；gh4169合金的变形抗力大，锻件的成形吨位高，因此摩擦因素对锻件的本体的影响将无法忽略；而摩擦因子主要由模具与锻件之
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是提供一种gh4169合金航空模锻件热变形动态参数的预测方法，通过剪切摩擦因子和变形量压下量与锻件应变场之间的动态耦合关系，能够准确预测gh4169模锻件热变形动态参数。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、gh4169合金航空模锻件热变形动态参数的预测方法，包括以下步骤：
4、s1、在gh4169合金模锻件生产前，首先进行数值模拟分析，结合gh4169合金的本构模型、再结晶模型、位错密度模型、以及热变形过程中的转运时间t、空气传热系数δ1、接触传热系数δ2、变形温度t、初始晶粒大小d0、摩擦因子λ和变形量δ参数；分析gh4169锻件锻造成形过程及应力、应变状态及微观组织转变规律；
5、s2、将锻件的热变形过程进行全流程模拟；根据实际生产过程和gh4169材质的传热速率，设置变形过程中的基本参数；根据现有参数对模拟结果评估，获得相应热变形参数下的微观组织以及对应的力学性能表现；
6、s3、当现有参数无法满足gh4169锻件力学性能要求以及微观组织要求时，通过调节变形参数的方法，调控模拟变形的成形状态，改变最终模拟结果；通过调节实际热变形过程中的变形状态来动态调节变形参数，预测不同变形参数的微观组织形态和锻件力学性能表现；
7、s4、通过调节热变形过程中的摩擦因子λ和变形量δ大小，获得模锻件在相同锻造温度下的不同应变大小；
8、s5、通过测定不同润滑剂在热变形过程中的摩擦因子大小，在热变形过程中采用不同润滑方式控制变形摩擦因子，最终实现对模锻件热变形的动态控制与检测；
9、s6、通过摩擦因子和变形量与锻件应变之间的动态耦合关系，对gh4169模锻件的应变大小实现动态监测与调控，最终预测gh4169合金锻件的微观组织状态以及力学性能大小。
10、步骤s2中，所述基本参数包括转运时间t、空气传热系数δ1、接触传热系数δ2、变形温度t、初始晶粒大小d0、摩擦因子λ和变形量δ参数。
11、步骤s2中，所述锻件的热变形过程包括转运热对流过程、锻件在模具上的热传导过程和变形压制过程。
12、步骤s6中，所述通过摩擦因子和变形量与锻件应变之间的动态耦合关系，三者的动态耦合关系如式(一)所示；
13、
14、式(一)中，ε为应变；λ为摩擦因子；δ为变形量；a，b，c，α，β为常数；
15、对不同变形量和不同摩擦因子的实验参数进行拟合可得(二)式，如下：
16、
17、所述对不同变形量和不同摩擦因子的实验参数进行拟合如下：
18、当锻件变形量小于61％时，锻件应变大小由变形量δ影响，此时β＝0，α＝1，此时摩擦因子的改变对应变影响较小；
19、当锻件变形量大于61％时，锻件应变量大小由变形量δ和摩擦因子λ所影响，此时β＝1，α＝0，摩擦因子对锻件的应变量的影响较大。
20、本专利技术的有益效果是：
21、1.在热变形过程中，通过剪切摩擦因子和应变量与锻件应变场之间的动态耦合关系，对gh4169合金模锻件热变形过程的动态参数进行预测分析；通过调节剪切摩擦因子和热变形压下量，获得力学性能优异、微观组织均一稳定的锻件，提高锻件使用寿命；通过对变形参数的调节，能够准确预测锻件组织结构，精确控制锻件内部微观组织形态，为实际生产调节锻件力学性能提供理论依据。
22、2.通过对不同变形量和不同摩擦因子的实验参数进行拟合，能够精确预测、调控所需应变，对gh4169模锻件的最终应变大小实现动态监测，对于gh4169材料的锻件实现快速控制，取消模拟设计分析环节，大量缩减产品开发周期，提高产品成品率；降低产品报废率，提高锻件性能稳定性，增加使用年限，大大减少能源消耗。
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1.GH4169合金航空模锻件热变形动态参数的预测方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的GH4169合金航空模锻件热变形动态参数的预测方法，其特征在于：步骤S2中，所述基本参数包括转运时间t、空气传热系数δ1、接触传热系数δ2、变形温度T、初始晶粒大小D0、摩擦因子λ和变形量Δ参数。
3.如权利要求1所述的GH4169合金航空模锻件热变形动态参数的预测方法，其特征在于：步骤S2中，所述锻件的热变形过程包括转运热对流过程、锻件在模具上的热传导过程和变形压制过程。
4.如权利要求1所述的GH4169合金航空模锻件热变形动态参数的预测方法，其特征在于：步骤S6中，所述通过摩擦因子和变形量与锻件应变之间的动态耦合关系，三者的动态耦合关系如式(一)所示；
【技术特征摘要】
1.gh4169合金航空模锻件热变形动态参数的预测方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的gh4169合金航空模锻件热变形动态参数的预测方法，其特征在于：步骤s2中，所述基本参数包括转运时间t、空气传热系数δ1、接触传热系数δ2、变形温度t、初始晶粒大小d0、摩擦因子λ和变形量δ参数。
3.如权利要求1所述的gh...
【专利技术属性】
技术研发人员：衡亚博，周文武，张浩，邓浩，蒋希来，李轲，常玥莹，景春红，肖济金，
申请(专利权)人：中国第二重型机械集团德阳万航模锻有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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