GH600合金薄板成形極限研究

張成祥， 陳明和， 雷曉晶， 胡思嘉， 吳亞鳳

(1.南京航空航天大學(xué) 機(jī)電學(xué)院，南京210016;2.西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)有限公司，西安710021)

鎳基高溫合金因其良好的綜合性能在航空、航天、石油等工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用極其廣泛［1］。GH600 屬于變形類(lèi)鎳基高溫合金，具有良好的耐高溫腐蝕、抗氧化、冷熱加工和焊接工藝性能。在700℃以下具有滿意的熱強(qiáng)性和高的塑性，適宜制作在1100℃以下承受低載荷的抗氧化零件［2］。

目前，針對(duì)GH600 鎳基高溫合金的研究主要集中于組織成分、基本力學(xué)性能等方面。GH600 鎳基高溫合金薄板在室溫下具有良好成形性能，然而對(duì)于其成形性能方面研究較少，成形極限圖的研究更是沒(méi)有相關(guān)文獻(xiàn)。對(duì)于該薄板成形極限圖的研究為沖壓成形中工藝參數(shù)的選擇與確定可提供依據(jù)。本工作探究了GH600 鎳基高溫合金薄板室溫下的成形極限圖(FLD)特點(diǎn)，建立了其成形極限曲線的數(shù)學(xué)模型。針對(duì)該板料的拉延、脹形性能(即FLD 左半部分與右半部分)分別進(jìn)行了筒形件拉深、杯突兩種模擬成形實(shí)驗(yàn);將所得成形極限圖導(dǎo)入板料成形專(zhuān)用有限元軟件DYNAFORM 作為GH600 薄板成形過(guò)程的破裂判據(jù)，模擬了其在一定工藝參數(shù)下的筒形件拉深和杯突過(guò)程，并與直接利用DYNAFORM中默認(rèn)生成的成形極限圖作為破裂判據(jù)進(jìn)行了比較。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

材料為商用GH600 鎳基高溫合金冷軋板材，板料厚度為0.9mm，化學(xué)成分見(jiàn)表1。

表1 GH600 鎳基高溫合金化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%)Table 1 Chemical composition of GH600 alloy(mass fraction/%)

采用改變?cè)嚇訉挾鹊姆椒ㄟM(jìn)行FLD 實(shí)驗(yàn)。沿軋制方向用線切割制備好試樣后，依次用粗、細(xì)砂紙打磨邊緣，以防止變形過(guò)程產(chǎn)生應(yīng)力集中。……