GH4698合金流动应力及本构方程研究 被引量：1

1

作者 李中豪 黄亮 +6 位作者 班宜杰 温东旭 李建军 蒋乔 杨晓利 张健 张志成 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期207-218,共12页

采用Gleeble-3500热模拟实验机对GH4698合金进行了热压缩实验,研究了其在变形温度为960~1160℃、应变速率为0.001~10 s^(-1)和变形程度为50%条件下的热变形行为,并基于真应力-真应变数据建立了唯象型和物理基本构模型以预测合金的高温... 采用Gleeble-3500热模拟实验机对GH4698合金进行了热压缩实验,研究了其在变形温度为960~1160℃、应变速率为0.001~10 s^(-1)和变形程度为50%条件下的热变形行为,并基于真应力-真应变数据建立了唯象型和物理基本构模型以预测合金的高温流动行为。结果表明:GH4698合金热压缩过程中流动应力呈先急剧上升后逐渐平缓的特征,流动应力与变形温度呈负相关,与应变速率呈正相关。4种本构模型中,应变补偿型Arrhenius模型的预测精度最高,而改良的Zerilli-Armstrong模型相较于修正的Zerilli-Armstrong模型预测精度更高。 展开更多

关键词 GH4698合金 热变形行为 本构模型 流动应力 预测精度

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特殊钢模铸生产中钢锭模组合优化研究

2

作者 欧阳冲 袁蒙 +1 位作者 郑志镇 李建军 《模具工业》 2024年第5期6-11,共6页

针对特殊钢的生产特点,提出求解特殊钢模铸生产过程中的钢锭模组合优化问题的方法,该方法将钢锭模组合优化问题抽象为背包问题,并使用动态规划算法和递归回溯算法进行求解,能快速计算具有最优锻造比的钢锭模组合方案,还能计算所有满足... 针对特殊钢的生产特点,提出求解特殊钢模铸生产过程中的钢锭模组合优化问题的方法,该方法将钢锭模组合优化问题抽象为背包问题,并使用动态规划算法和递归回溯算法进行求解,能快速计算具有最优锻造比的钢锭模组合方案,还能计算所有满足要求的钢锭模组合,同时考虑了出钢量与电炉生产能力是否匹配的问题。通过对生产实例进行试验,验证了该方法的有效性,能够在一定程度上满足特殊钢企业的实际应用需求,对实际生产具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 特殊钢 模铸 钢锭模 组合优化 背包问题

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链环用23MnNiMoCr54合金钢热变形行为与热加工图

3

作者 邢兵辉 黄亮 +4 位作者 李建军 黄永宾 陈占民 王波 陈一畅 《锻压技术》 北大核心 2025年第1期220-230,共11页

通过Gleeble-3500试验机进行单道次热压缩试验,分析了变形温度、应变速率对23MnNiMoCr54合金钢热变形行为和微观组织演化规律的影响,建立了应变相关的热变形本构方程。在此基础上,绘制了热加工图,以确定最佳的加工范围。研究结果表明:23... 通过Gleeble-3500试验机进行单道次热压缩试验,分析了变形温度、应变速率对23MnNiMoCr54合金钢热变形行为和微观组织演化规律的影响,建立了应变相关的热变形本构方程。在此基础上,绘制了热加工图,以确定最佳的加工范围。研究结果表明:23MnNiMoCr54合金钢热变形行为具有单峰型“动态再结晶”特征。热压缩时,变形温度越高和应变速率越低,23MnNiMoCr54合金钢的流动应力越小,且动态再结晶晶粒和变形晶粒有所长大。建立的热加工图表明,在较低变形温度和较高应变速率区间存在较大的流变不稳定性,容易发生流变失稳现象。23MnNiMoCr54合金钢热加工的最优工艺参数为变形温度为1150~1250℃,应变速率为0.01~0.1 s^(-1)。 展开更多

关键词 23MnNiMoCr54合金钢 热变形 流动应力 本构方程 热加工图

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基于经验的数控工艺知识挖掘算法研究 被引量：1

4

作者 阳树梅 王华昌 李建军 《模具工业》 2023年第8期1-10,共10页

针对目前基于标准工艺模板的数控工艺复用方法在模板自动提取的研究中未考虑零件几何信息的问题,直接基于实例零件的复用方法存在检索效率低,提出将数据挖掘技术应用于数控工艺知识。利用三维极半径曲面余弦、正弦矩结合三维包络盒信息... 针对目前基于标准工艺模板的数控工艺复用方法在模板自动提取的研究中未考虑零件几何信息的问题,直接基于实例零件的复用方法存在检索效率低,提出将数据挖掘技术应用于数控工艺知识。利用三维极半径曲面余弦、正弦矩结合三维包络盒信息实现零件几何信息的数值化表达;选取关键加工参数并与几何信息进行关联,获得结构化的数控工艺数据。选用k-medoids聚类算法结合主成分分析和自编码器2种降维方法对历史工艺数据进行聚类分析以获得典型工艺模板,并以注射模电极零件为例,验证了方法的有效性和实用性。 展开更多

关键词 数控工艺复用 数据挖掘 模具零件 加工精度 聚类算法

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基于深度图像的加工特征识别算法在模具数控智能编程中的应用 被引量：1

5

作者 孙志晖 朱凌穹 +1 位作者 王华昌 李建军 《模具工业》 2023年第7期1-8,共8页

针对传统的基于规则推理的特征识别算法灵活性低及基于卷积神经网络的三维模型特征识别算法计算量大的问题,提出一种基于深度图像的加工特征识别算法。该算法通过提取三维几何模型的深度图像,使用基于深度学习的目标检测算法获取二维深... 针对传统的基于规则推理的特征识别算法灵活性低及基于卷积神经网络的三维模型特征识别算法计算量大的问题,提出一种基于深度图像的加工特征识别算法。该算法通过提取三维几何模型的深度图像,使用基于深度学习的目标检测算法获取二维深度图像中的加工特征信息,利用NX/Open API和NVIDIA推出的通用并行计算架构在UG NX12.0平台上开发了基于该方法的原型系统,在由数千个注射模电极零件构成的模型库中,随机选取部分零件进行验证。结果表明,针对电极零件的典型加工特征,识别正确率达到90%以上,该算法提高了加工特征识别的灵活性与效率。 展开更多

关键词 数控加工 特征识别 深度图像 目标检测

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GH4698合金热加工图及微观组织演化 被引量：5

6

作者 李中豪 黄亮 +6 位作者 班宜杰 温东旭 李建军 蒋乔 杨晓利 张健 张志成 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期71-82,共12页

针对GH4698合金进行了热变形行为研究,分析了其在变形温度为960~1160℃、应变速率为0.001~10 s^(-1)下的微观组织演化规律和热加工性能。绘制了GH4698合金的动态再结晶(DRX)图来分析微观组织演化机制。此外,构建了DRX晶粒的平均晶粒尺寸... 针对GH4698合金进行了热变形行为研究,分析了其在变形温度为960~1160℃、应变速率为0.001~10 s^(-1)下的微观组织演化规律和热加工性能。绘制了GH4698合金的动态再结晶(DRX)图来分析微观组织演化机制。此外,构建了DRX晶粒的平均晶粒尺寸图,分析了DRX对微观组织的影响,构建了3D失稳图和3D功率耗散图来评估热加工性能,获得了最优的热加工区间。结合DRX程度以及DRX晶粒平均尺寸进一步优化了热加工区间,优化后的变形温度为1017~1065℃、应变速率0.001~0.005 s^(-1),以及热变形温度为1087~1160℃、应变速率0.017~0.115 s^(-1)。同时,利用电子背散射衍射技术表征了材料的微观结构。结果表明:材料的组织对应变速率较为敏感,DRX体积分数与应变速率成反比。不连续动态再结晶(DDRX)是GH4698合金的主要变形机制。具体为:低应变速率下主要是DDRX,中应变速率下主要是连续动态再结晶(CDRX),高应变速率下是CDRX+DDRX;低温时DRX的机制为CDRX+DDRX,高温时DRX的机制主要为DDRX。 展开更多

关键词 GH4698 热加工图 微观组织 动态再结晶

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基于图卷积神经网络的加工特征识别方法

7

作者 陈阳焜 王华昌 李建军 《模具工业》 2024年第9期6-13,共8页

针对传统特征识别方法难以处理多变特征和相交干涉特征的局限性,提出了一种基于图卷积神经网络(GCN)的特征识别方法,为最大限度地利用加工特征属性邻接图中的信息,设计了加工特征的初始节点嵌入向量矩阵以作为模型训练的基础。通过将采... 针对传统特征识别方法难以处理多变特征和相交干涉特征的局限性,提出了一种基于图卷积神经网络(GCN)的特征识别方法,为最大限度地利用加工特征属性邻接图中的信息,设计了加工特征的初始节点嵌入向量矩阵以作为模型训练的基础。通过将采集的各加工特征数据集用于图卷积神经模型的训练,并通过试验进行了模型参数调优,将GCN模型应用于加工特征的分类识别任务中,达到了约99%的整体识别性能。与经典的图匹配方法对比分析结果表明:该方法整体性能更为优越,具有良好的通用性和鲁棒性。 展开更多

关键词 特征识别 图卷积神经网络 属性邻接图

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钛合金超声振动辅助弯曲成形的有限元分析及成形装置关键部件的强度校核 被引量：2

8

作者 何东芳 温东旭 +1 位作者 吴和保 李建军 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3907-3914,共8页

在金属材料塑性成形过程中,超声振动能够有效降低材料成形力,提高成形性能,在钛合金这类难加工材料的成形制造中有着广阔应用前景。为了探究超声振动对钛合金塑性成形的影响,设计一套超声振动辅助成形装置来进行钛合金成形试验。为验证... 在金属材料塑性成形过程中,超声振动能够有效降低材料成形力,提高成形性能,在钛合金这类难加工材料的成形制造中有着广阔应用前景。为了探究超声振动对钛合金塑性成形的影响,设计一套超声振动辅助成形装置来进行钛合金成形试验。为验证装置设计是否能够满足材料成形试验的要求,需要进行强度校核。本研究以其关键部件即装置支架为研究对象,采用有限元仿真软件ABAQUS对钛合金板V形弯曲成形过程进行分析,得到典型工作状态下弯曲力和凸模位移之间的关系以及设备的最大工作载荷,进而对装置支架进行静力学分析,得到装置支架在加载状态下的应力分布和整体变形情况。研究结果表明:装置支架的整体设计能满足超声振动辅助成形试验的强度和刚度需求。 展开更多

关键词 超声振动辅助成形 有限元分析 强度校核 钛合金

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大口径5A06铝合金带焊缝波纹管电磁成形工艺机理 被引量：2

9

作者 时恬 黄亮 +5 位作者 张会萍 谢冰鑫 徐佳辉 李建军 王煜 扆利辉 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期214-221,共8页

针对大口径5A06铝合金带焊缝波纹管采用传统工艺成形困难的问题,开展了带焊缝波纹管电磁成形工艺机理的研究。基于有限元软件LS-DYNA R8建立了大口径5A06铝合金带焊缝波纹管电磁成形有限元模型。基于电磁成形过程中管件成形过程、所受... 针对大口径5A06铝合金带焊缝波纹管采用传统工艺成形困难的问题,开展了带焊缝波纹管电磁成形工艺机理的研究。基于有限元软件LS-DYNA R8建立了大口径5A06铝合金带焊缝波纹管电磁成形有限元模型。基于电磁成形过程中管件成形过程、所受电磁力分布和变形历史的分析揭示了带焊缝波纹管电磁成形工艺的成形机理。结果表明,在带焊缝波纹管电磁成形过程中,管件发生多次“碰撞—反弹”的周期性变化,焊缝处材料的变形略微早于母材;管件受到的电磁力沿厚度方向由内到外逐渐降低;碰撞效应引起管件的能量损耗与应力释放,管件反弹量随着碰撞后应力的重新分配逐渐减小,进而实现带焊缝波纹管的高精度成形。 展开更多

关键词 电磁成形 5A06铝合金 大口径带焊缝波纹管

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脉冲电磁场效应对2195铝锂合金力学性能的影响及机理 被引量：1

10

作者 徐佳辉 黄亮 +5 位作者 唐天宇 谢冰鑫 苏阳 李建军 王煜 扆利辉 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期213-220,共8页

基于试样不发生形变的脉冲电磁场效应实验装置,研究了脉冲电磁场效应对应变量为0.09的退火变形态2195铝锂合金力学性能和微观组织的影响规律及机理。发现脉冲电磁场效应对材料维氏硬度呈现阶梯影响规律。当放电电压低于临界电压(13 kV)... 基于试样不发生形变的脉冲电磁场效应实验装置,研究了脉冲电磁场效应对应变量为0.09的退火变形态2195铝锂合金力学性能和微观组织的影响规律及机理。发现脉冲电磁场效应对材料维氏硬度呈现阶梯影响规律。当放电电压低于临界电压(13 kV)时,试样的维氏硬度随放电电压的增加而降低,相对退火变形态试样降低达8.1%,脉冲电磁场对试样产生软化效应。当放电电压高于临界电压时,脉冲电磁场的软化效应与硬化效应趋于动态平衡。通过微观组织表征,发现脉冲电磁场效应可以促进材料第二相溶解,其平均尺寸和面积分数分别相对退火变形态试样降低8.8%和13.9%;脉冲电磁场效应影响材料位错演变,脉冲电磁场效应使得材料位错密度从退火变形态试样的2.37×10^(14)m^(-2)降低至1.42×10^(14)m^(-2)。此外,阐明了脉冲电磁场效应下材料软化和硬化现象的来源及机理,揭示了涡流软化效应和磁致应力硬化效应对位错、第二相及维氏硬度演变的影响机理。 展开更多

关键词 脉冲电磁场 铝锂合金 力学性能 第二相 位错

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均匀化热处理对电弧增材制造GH4169合金组织影响

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作者 郑新蓉 温东旭 +1 位作者 吴和保 李建军 《机械工程与自动化》 2023年第6期25-28,共4页

采用电弧增材制造工艺成形GH4169合金,研究了不同均匀化工艺条件对沉积态GH4169合金微观组织的影响。研究结果显示:当均匀化热处理温度为1 120℃时,随着保温时间的延长,沉积态柱状晶逐渐转变为等轴晶,平均晶粒尺寸呈逐渐长大趋势,Laves... 采用电弧增材制造工艺成形GH4169合金,研究了不同均匀化工艺条件对沉积态GH4169合金微观组织的影响。研究结果显示:当均匀化热处理温度为1 120℃时,随着保温时间的延长,沉积态柱状晶逐渐转变为等轴晶,平均晶粒尺寸呈逐渐长大趋势,Laves相体积分数逐渐减小,在保温90 min后,平均晶粒尺寸长大至178.9μm, Laves相完全溶解;当均匀化热处理保温时间为1 h时,随着热处理温度的升高,晶粒平均尺寸逐渐长大,Laves相体积分数逐渐减小,在热处理温度为1 200℃时,Laves相体积分数降低至0.64%,平均晶粒尺寸长大至170.35μm,此时沉积态柱状晶已完全转化为等轴晶。最终确定均匀化热处理参数为:热处理温度1 120℃,保温时间90 min。 展开更多

关键词 电弧增材制造 均匀化热处理 GH4169合金 影响

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考虑损伤影响的TC4钛合金改进型热加工图

12

作者 温东旭 熊萍萍 +3 位作者 张猛 高萌 黄亮 李建军 《塑性工程学报》 2025年第4期141-151,共11页

在TC4钛合金常见成形工艺参数条件(变形温度780~900°C和应变速率0.001~1 s^(-1))下开展高温拉伸试验,分析了成形工艺参数和应变速率敏感性指数对TC4钛合金高温流变行为的影响,分别建立了经典热加工图和考虑损伤影响的改进型热加工... 在TC4钛合金常见成形工艺参数条件(变形温度780~900°C和应变速率0.001~1 s^(-1))下开展高温拉伸试验,分析了成形工艺参数和应变速率敏感性指数对TC4钛合金高温流变行为的影响,分别建立了经典热加工图和考虑损伤影响的改进型热加工图。结果表明:随着变形温度的降低和应变速率的升高,流变应力逐渐升高。流变应力的降低是由流变软化和塑性损伤的共同作用导致的,主要机制包括β相的动态回复和动态再结晶,α→β相转变和损伤累积导致的空洞萌生。高应变速率敏感性指数(m>0.2)主要集中在低应变速率区间(0.001~0.05 s^(-1)),这是由于在低应变速率条件下,TC4钛合金动态回复和动态再结晶行为发展较为充分,具备较好的颈缩扩散和转移能力,对应的材料断裂伸长率也较高。基于改进型热加工图,获得的流变失稳区对应的成形参数范围为变形温度780~900℃,应变速率0.1~1 s^(-1),流变失稳区范围比经典热加工图模型更大,并与高温高应变速率条件下的塑性损伤现象相吻合,表明改进型热加工图模型确定的变形安全区成形参数范围更为准确。最终,TC4钛合金的最佳成形工艺参数范围:区间I为变形温度780~810℃和应变速率0.001~0.02 s^(-1);区间II为变形温度810~900℃和应变速率0.006~0.1 s^(-1)。 展开更多

关键词 TC4钛合金 热加工图 拉伸变形 塑性损伤

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