漸變曲率Inconel718厚板熱彎曲成形精度與表面質量控制

高 鵬， 張凱鋒， 蔣少松

(哈爾濱工業大學材料科學與工程學院，哈爾濱 150001)

Inconel718作為一種時效強化的鎳基高溫合金，具有高溫強度好、穩定性優、成形及焊接性能佳的特點［1～3］，在工業領域得到廣泛應用［4，5］。而高溫合金厚板零件除具備合金本身的優點外，還因其自身結構特點而具有剛度高、耐磨損等特點，因而越來越受到航空、航天等領域的重視。厚板零件在成形過程中，由于變形載荷大，內外表面應力梯度大，冷成形困難，通常采用高溫成形。同時，高溫成形后的組織性能對高溫合金成形件的質量具有重要影響［6～9］。因此，高溫合金厚板零件的高溫成形工藝和質量越來越受到關注。板材彎曲常用工藝是針對截面形狀不變的零件來設定的，工藝參數(凸凹模間隙和摩擦系數)通常是固定的。然而在實際應用中，厚板零件的形狀多種多樣，傳統的固定參數已經很難滿足越來越復雜的零件成形。因此，研究變截面的厚板彎曲件成形工藝具有實際意義。有限元數值模擬技術在材料成形精度及工藝參數分析等方面已經得到了廣泛的應用［10］，對于板材彎曲的成形性分析及參數優化等方面均取得了良好的效果［11］。與工藝實驗相比，可有效地降低實驗成本及時間。

本研究以具有漸變曲率厚板熱彎曲件為背景，采用成形實驗與數值模擬相結合的方式，分析了凸凹模間隙及摩擦條件對成形質量的影響規律，提出了漸變凸凹模間隙并輔以漸變摩擦系數的方法，提高了零件成形精度，并且保證了表面質量。……