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首次開發利用氬氣的壓力脹形和軸向加載的復合超塑性工藝成形技術制造鈦合金波紋管的新工藝 ,可加工多波U型鈦合金波紋管。超塑成形采用多層模結構 ,用模具來控制波形。超塑成形加載過程分為脹形、合模和定型 3個階段 ,以使成形件的壁厚分布均勻。確定了筒坯的下料尺寸 ;給出了各個成形階段脹形氣壓和保壓時間的計算公式 ;通過超塑脹形實驗成形了Ti 6Al 4V鈦合金雙波波紋管。
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根據穩健設計中的響應面法—復合設計法,用MARC有限元分析軟件模擬了鈦合金波紋管超塑成形過程的脹形、合模和充滿3個階段。根據模擬結果得到了鈦合金波紋管質量評價指標波峰最小厚度及其影響因素筒坯高度和脹形階段成形氣壓之間的二元一次和二元二次多項式回歸公式,從而實現了鈦合金波紋管超塑成形工藝參數的穩健設計。Ti-6Al-4V雙波DN250波紋管超塑成形實驗證明了回歸公式的準確性和復合設計法用于鈦合金波紋管超塑成形過程的可行性。
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