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置氢Ti-55钛合金气胀成形模拟及试验研究 预览
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作者 陈楠楠 李细锋 +2 位作者 孙宏宇 高鹏 叶福田 《模具技术》 2019年第1期1-5,共5页
采用有限元分析软件MSC.MARC,对不同氢质量分数的Ti-55钛合金进行恒压超塑气胀成形数值模拟。分析不同胀形压力条件下零件的胀形高度分布规律,确定合理的胀形压力。模拟结果表明,在相同的成形时间内,零件的胀形高度随胀形压力的增加而... 采用有限元分析软件MSC.MARC,对不同氢质量分数的Ti-55钛合金进行恒压超塑气胀成形数值模拟。分析不同胀形压力条件下零件的胀形高度分布规律,确定合理的胀形压力。模拟结果表明,在相同的成形时间内,零件的胀形高度随胀形压力的增加而增加。在胀形压力为4MPa时,氢质量分数为0.3%的Ti-55钛合金的胀形高度明显高于未置氢合金和氢质量分数为0.1%的Ti-55钛合金,高径比达到1.56,表现出良好的塑性变形能力。根据数值模拟结果,选取胀形压力为4 MPa下进行超塑气胀成形试验,试验与模拟的胀形高度误差均在9%以内,验证了数值模拟结果的可靠性。 展开更多
关键词 置氢Ti-55 气胀成形 数值模拟 塑性成形
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[Zr0.73(Cu0.59Ni0.41)0.27]87Al13合金过冷液相区热塑性成形研究 预览
2
作者 蒋烨 寇生中 +1 位作者 孙江龙 翟逸玥 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2019年第7期8-14,共7页
为探究[Zr0.73(Cu0.59Ni0.41)0.27]87Al13非晶合金的热塑性成形性能以及绘制其对应的热加工图谱,用Gleeble3500型热模拟压缩实验机对该非晶合金进行不同参数下的热模拟压缩实验。结果表明,合金在压缩过程中变形行为由牛顿流变演变为非... 为探究[Zr0.73(Cu0.59Ni0.41)0.27]87Al13非晶合金的热塑性成形性能以及绘制其对应的热加工图谱,用Gleeble3500型热模拟压缩实验机对该非晶合金进行不同参数下的热模拟压缩实验。结果表明,合金在压缩过程中变形行为由牛顿流变演变为非牛顿流变;同时,过高或过低的热加工温度均能导致合金晶化;进一步对数据分析得到该合金在不同热塑性成形参数下的功率耗散图与流变失稳图,并绘制出相应的热加工谱图,谱图分析结果表明,该合金在温度为420与430 ℃、应变速率为10^-3 s^-1 时具有较高功率耗散系数且没有失稳区域,因此,合金可选的热塑性加工参数为温度420~430 ℃,应变速率10^-3 s^-1 。 展开更多
关键词 塑性成形 过冷液相区 热加工图 流变行为
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超塑性成形TC4钛合金的疲劳性能研究 预览
3
作者 左永基 刘小刚 《重庆理工大学学报:自然科学》 CAS 北大核心 2019年第5期59-65,共7页
采用气胀成形的方法,在温度为900℃、压力为2.5MPa的条件下对TC4板材进行超塑性成形试验,获得了高温循环件和减薄率为30%的超塑性成形件,且减薄率分布均匀。对原始材料、高温循环件和超塑性成形件分别进行拉伸疲劳试验,得到了TC4板材在... 采用气胀成形的方法,在温度为900℃、压力为2.5MPa的条件下对TC4板材进行超塑性成形试验,获得了高温循环件和减薄率为30%的超塑性成形件,且减薄率分布均匀。对原始材料、高温循环件和超塑性成形件分别进行拉伸疲劳试验,得到了TC4板材在超塑性成形前后的疲劳性能。采用扫描电镜试验,观察了3种状态试件的疲劳断口微观形貌,对疲劳断口扩展区形貌和疲劳寿命关系进行定性及定量分析,得到了TC4在3种状态下疲劳寿命的变化规律,并建立了疲劳断口临界裂纹长度与疲劳寿命的对应关系。 展开更多
关键词 塑性成形 TC4 疲劳性能 断口观察试验
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钛合金板料先进成形制造技术研究进展 预览 被引量:2
4
作者 龚从扬 《模具技术》 2017年第6期48-54,共7页
系统地综述了钛合金板超塑性成形、超塑/扩散连接、热旋压、数控渐进成形和蠕变成形等多种先进成形工艺,介绍了基本原理、工业应用和最新进展,并指出了未来的技术方向。
关键词 钛合金板 塑性成形 塑/扩散连接 热旋压 渐进成形 蠕变成形
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轻合金成形制造技术浅析 预览
5
作者 王建辉 黄澜涛 张靖 《机电信息》 2017年第24期100-101,共2页
轻合金具有比强度和比刚度高、密度低等优点,在追求轻量化、节能减排的今天具有广阔的应用前景,这就对其成形制造技术提出了更高的要求。在概述轻合金成形制造技术的基础上,分别对高真空压铸、半固态成形、电磁成形、超塑性成形等一系... 轻合金具有比强度和比刚度高、密度低等优点,在追求轻量化、节能减排的今天具有广阔的应用前景,这就对其成形制造技术提出了更高的要求。在概述轻合金成形制造技术的基础上,分别对高真空压铸、半固态成形、电磁成形、超塑性成形等一系列成形技术的成形原理进行了简要分析,并阐述了这些技术在轻合金制造上的应用表现,总结了它们各自的技术优势。最后对轻合金成形技术做出了展望,指明了该技术的发展方向。 展开更多
关键词 轻合金 高真空压铸 半固态成形 电磁成形 塑性成形
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5A90铝锂合金电子束焊接头超塑性变形组织演变 预览
6
作者 程东海 陈龙 +1 位作者 陈益平 胡德安 《焊接学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期29-32,36共5页
对5A90铝锂合金电子束焊接头进行高温拉伸试验,使用光学显微镜观察试样变形过程中的组织演变,并对变形机理进行分析.结果表明,超塑性变形初期,接头超塑性变形机制以扩散导致的晶界迁移为主,焊缝细小等轴晶粒迅速长大.当应变大于100... 对5A90铝锂合金电子束焊接头进行高温拉伸试验,使用光学显微镜观察试样变形过程中的组织演变,并对变形机理进行分析.结果表明,超塑性变形初期,接头超塑性变形机制以扩散导致的晶界迁移为主,焊缝细小等轴晶粒迅速长大.当应变大于100%时,接头中大晶粒开始发生动态再结晶,超塑性变形机制转变为动态再结晶机制.在超塑性变形过程中热影响区平均晶粒尺寸与焊缝平均晶粒尺寸逐渐接近,组织存在耦合均匀化过程.提出采用均匀化系数K来表征焊缝与热影响区的组织均匀化程度,随着变形的进行,K值逐渐升高. 展开更多
关键词 铝锂合金 电子束焊 塑性成形 组织演变
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钛合金超塑性成形过程的数值模拟 预览
7
作者 张顺 刘小刚 《航空发动机》 2017年第6期69-75,共7页
以TC4合金层板结构的超塑性成形过程为研究对象,采用有限元软件MARC模拟计算了TC4合金宽弦空心夹芯结构的超塑性成形过程。分别分析了应变速率敏感指数、目标应变速率及扩散连接宽度等参数对贴模过程及壁板厚度分布的影响。结果表明:... 以TC4合金层板结构的超塑性成形过程为研究对象,采用有限元软件MARC模拟计算了TC4合金宽弦空心夹芯结构的超塑性成形过程。分别分析了应变速率敏感指数、目标应变速率及扩散连接宽度等参数对贴模过程及壁板厚度分布的影响。结果表明:当应变速率敏感指数较大时,夹芯结构会发生沿纵向挤出延伸变形;当目标应变速率为101时,材料表现出较佳的超塑性性能;而扩散连接宽度的大小对超塑性成形后板材壁厚分布的均匀性有一定影响。通过控制最大应变速率的方法,提取出了最优化的压力时间曲线。研究结论可为钛合金空心夹芯结构件的超塑性成形提供理论参考。 展开更多
关键词 塑性成形 钛合金 数值模拟 压力时间曲线 板材壁厚
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铝锂合金电子束焊焊板超塑性变形行为研究
8
作者 陈龙 程东海 +2 位作者 陈益平 胡德安 郑森 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第5期192-195,共4页
采用高温拉伸试验方法对5A90铝锂合金电子束焊焊板超塑性变形行为进行了研究。结果表明,焊板的断裂位置在母材部分,焊板接头可以承受高温变形而不破坏,但接头对焊板超塑性变形的贡献较小。随着温度的降低或初始应变速率的增大,焊板的应... 采用高温拉伸试验方法对5A90铝锂合金电子束焊焊板超塑性变形行为进行了研究。结果表明,焊板的断裂位置在母材部分,焊板接头可以承受高温变形而不破坏,但接头对焊板超塑性变形的贡献较小。随着温度的降低或初始应变速率的增大,焊板的应力应变曲线整体上移,在变形参数范围内焊板的峰值流变应力小于35.4 MPa。焊板的伸长率随温度升高和初始应变速率的减小而先增大后减小,在变形条件为450℃、5×10(-3)s(-1)时达到最大,为168%。焊板接头部分的塑性变形率随初始应变速率增大而增大,随变形温度的升高而先增大后减小,塑性变形率在变形条件为475℃、1×10(-2)s(-1)时达到最大,为92%。 展开更多
关键词 铝锂合金 电子束焊 塑性成形
5A90铝锂合金电子束对接板超塑性变形行为与组织
9
作者 陈龙 程东海 +1 位作者 陈益平 胡德安 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期1-5,共5页
采用高温拉伸试验法对5A90铝锂合金电子束对接板超塑性变形行为进行了研究,并用显微镜对焊缝变形前后的显微组织进行观察。结果表明,随温度升高和初始应变速率增大,焊板的伸长率先增大后减小,在450℃,5×10~(-3)s~(-1)时达到最... 采用高温拉伸试验法对5A90铝锂合金电子束对接板超塑性变形行为进行了研究,并用显微镜对焊缝变形前后的显微组织进行观察。结果表明,随温度升高和初始应变速率增大,焊板的伸长率先增大后减小,在450℃,5×10~(-3)s~(-1)时达到最大为168%;焊板接头部分的塑性变形率随初始应变速率增大而增大,随温度升高先增大后减小,在变形参数为475℃,1×10~(-2)s~(-1)时达到最大为92%。随变形进行,焊缝中共晶组织逐渐消失,枝状晶不断长大并"熔解"在粗大等轴晶内。元素扩散导致的晶界迁移参与协调了接头的变形,温度升高和应变速率增加都可提高晶界迁移速率。 展开更多
关键词 铝锂合金 电子束焊 塑性成形
铝锂合金电子束焊缝超塑性变形行为与显微组织 被引量:1
10
作者 陈龙 程东海 +2 位作者 陈益平 胡德安 郑森 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1088-1093,共6页
通过高温拉伸试验研究了5A90铝锂合金电子束焊接头超塑性变形行为,并采用光学显微镜(OM)对接头变形前后的显微组织进行观察。研究结果表明,5A90铝锂合金电子束焊接头具有良好的超塑性变形能力,接头的延伸率随温度的升高和应变速率... 通过高温拉伸试验研究了5A90铝锂合金电子束焊接头超塑性变形行为,并采用光学显微镜(OM)对接头变形前后的显微组织进行观察。研究结果表明,5A90铝锂合金电子束焊接头具有良好的超塑性变形能力,接头的延伸率随温度的升高和应变速率的增大而先增大再减小,试样的最佳变形参数为450℃,5×10^-3s^-1,在此参数下试样的延伸率达到最大171.1%。变形后焊缝的组织由细小的等轴枝晶转变为较为粗大的等轴晶,焊缝的变形由扩散导致的晶界迁移和动态再结晶共同协调;而接头热影响区(HAZ)的组织发生较为明显的细化,主要变形机制为动态再结晶。温度的升高和应变速率的降低都有利于增强晶界迁移对焊缝变形的协调作用,同时会造成品粒的长大,所以温度过高和应变速率过低都会使试样的延伸率下降。 展开更多
关键词 铝锂合金 电子束焊 塑性成形 显微组织
镁合金复杂结构件超塑性成形模具型腔优化设计与数值模拟 被引量:2
11
作者 张乾 罗征志 权高峰 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第9期113-116,共4页
依据零件几何特征和使用性能要求,设计了镁合金超塑性成形两种模具。利用Deform-3D软件对两种成形模具在不同温度和加载速率下即温度分别为350、375、400℃和加载速率分别为10、8、6、4、2、1mm/min时进行了超塑性成形的数值模拟,揭示... 依据零件几何特征和使用性能要求,设计了镁合金超塑性成形两种模具。利用Deform-3D软件对两种成形模具在不同温度和加载速率下即温度分别为350、375、400℃和加载速率分别为10、8、6、4、2、1mm/min时进行了超塑性成形的数值模拟,揭示了温度和加载速率对所需载荷的影响规律,获得了较佳的工艺参数,获得了优化工艺参数下的速度场、等效应力场、塑性流动方向以及载荷与行程的关系,分析了成形过程中应力和载荷变化的原因。 展开更多
关键词 镁合金 塑性成形 优化设计 数值模拟
5A90铝锂合金电子束焊焊板超塑性变形力学行为 预览
12
作者 陈龙 程东海 +1 位作者 陈益平 胡德安 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期75-78,共4页
通过高温拉伸试验研究了5A90铝锂合金电子束焊焊板超塑性变形行为.结果表明,5A90铝锂合金电子束焊焊板具有良好的超塑性变形能力,焊板的峰值流变应力随温度升高及初始应变速率的减小而减小,应变速率小于1×10^-2/s时,焊板峰值流变... 通过高温拉伸试验研究了5A90铝锂合金电子束焊焊板超塑性变形行为.结果表明,5A90铝锂合金电子束焊焊板具有良好的超塑性变形能力,焊板的峰值流变应力随温度升高及初始应变速率的减小而减小,应变速率小于1×10^-2/s时,焊板峰值流变应力小于32 MPa;焊板的断后伸长率随温度的升高和初始应变速率的增大而先增大再减小,在450℃,5×10^-3/s断后伸长率达到最大为171.1%.提出变形比例系数K(接头与母材断后伸长率的比值),评价焊板中接头的超塑性变形协调能力,在各变形条件下K值均达到70%以上. 展开更多
关键词 铝锂合金 电子束焊 塑性成形
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基于多层硅模具的Zr基非晶合金双层微小齿轮制备工艺研究 预览
13
作者 杨璠 史铁林 廖广兰 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1399-1402,1408共5页
应用分层设计与制备工艺得到了具有微小多层型腔的复杂硅模具,采用坯料直径为3mm的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5非晶合金为实验材料,使用自行设计的实验平台,对双层微小齿轮(大齿轮模数0.05mm,齿数36,厚度150μm;小齿轮模数0.05mm,齿... 应用分层设计与制备工艺得到了具有微小多层型腔的复杂硅模具,采用坯料直径为3mm的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5非晶合金为实验材料,使用自行设计的实验平台,对双层微小齿轮(大齿轮模数0.05mm,齿数36,厚度150μm;小齿轮模数0.05mm,齿数30,厚度150μm;中心轴孔直径0.8mm)进行了超塑性成形工艺研究,优化了零件成形、腐蚀脱模、飞边去除及质量分析的工艺流程。结果表明,该工艺流程合理可靠,制备出的Zr基双层微小齿轮保持了非晶态结构、形状完整、充型率高、表面质量良好。 展开更多
关键词 非晶合金 塑性成形 多层硅模具 双层微小齿轮
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镁合金等温锻造与超塑性成形
14
作者 付传锋 胡亚民 刘艳雄 《锻造与冲压》 2015年第21期52-55,共4页
等温锻造提高了加工金属的塑性,能够模锻出有小模锻斜度或无模锻斜度的锻件、有明显阶梯截面的锻件、过渡半径较小的锻件和小切削加工余量的锻件;还可以成形出形状复杂的高精度锻件。
关键词 塑性成形 等温锻造 镁合金 加工余量 形状复杂 锻件 模锻 高精度
Effects of Heating Rate on the Process Parameters of Superplastic Forming for Zr55Cu30Al10Ni5
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作者 杨璠 SHI Tielin 廖广兰 《武汉理工大学学报:材料科学英文版》 SCIE EI CAS 2014年第6期1136-1140,共5页
我们调查了在为 Zr 形成的 superplastic 的过程参数上加热率的效果<潜水艇class=“ a-plus-plus ”> 55 </sub > Cu <潜水艇class=“ a-plus-plus ”> 30 </sub >艾尔<潜水艇class=“ a-plus-plus ”>... 我们调查了在为 Zr 形成的 superplastic 的过程参数上加热率的效果<潜水艇class=“ a-plus-plus ”> 55 </sub > Cu <潜水艇class=“ a-plus-plus ”> 30 </sub >艾尔<潜水艇class=“ a-plus-plus ”> 10 </sub > Ni <潜水艇class=“ a-plus-plus ”>由微分扫描热量测定的 55 </sub>。连续加热和等温的退火分析建议玻璃转变和发作结晶化的温度在 supercooled 液体区域正在加热率依赖者。然后,在不同的加热的率下面的 time-temperature-transformation 图显示增加加热的率能在一样导致孵化时间的增加退火在 supercooled 液体区域的温度。基于 Arrhenius 关系,我们发现孵化时间在一样随加热的率的两倍增加到 1.081.11 次增加退火温度,然后由文学和试验性的结果的数据验证了它。因为超过批评的加热的率,在在 supercooled 液体区域的某个 anneal 温度的孵化时间不是无限的,并且将与增加增加加热率直到这温度,这从 supercooled 液体区域转移的孵化时间揭示的可得到的最大的获得的曲线。加热率一定是为 Zr 形成的 superplastic 的一个重要处理参数,这被结束<潜水艇class=“ a-plus-plus ”> 55 </sub > Cu <潜水艇class=“ a-plus-plus ”> 30 </sub >艾尔<潜水艇class=“ a-plus-plus ”> 10 </sub > Ni <潜水艇class=“ a-plus-plus ”> 5 </sub>。 展开更多
关键词 塑性成形 升温速率 过程参数 差示扫描量热法 退火温度 加热速率 孵化时间 过冷液相区
Deformation Behavior of Zr_65Cu_17.5Ni_10Al_7.5 in Superplastie Forming with Silicon Mould: Simulation and Application
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作者 YANG Fan SHI Tielin YU Qjang LIAO Guanglan 《武汉理工大学学报:材料科学英文版》 SCIE EI CAS 2014年第2期250-255,共6页
关键词 塑性成形 变形行为 硅模具 块体非晶合金 DEFORM 微型齿轮 优化参数 有限元仿真
超薄TB8钛合金半球成形工艺的有限元模拟 预览 被引量:2
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作者 王春艳 谢兰生 陈国亮 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期102-105,112共5页
利用有限元模拟软件对TB8钛合金半球的拉深成形和超塑性气胀成形过程进行模拟,将模拟获得的最佳工艺用于成形试验;成形试验先采用拉深成形方法预成形中间件,再采用超塑性气胀成形方法制备出了超薄TB8钛合金半球工件。结果表明:加工... 利用有限元模拟软件对TB8钛合金半球的拉深成形和超塑性气胀成形过程进行模拟,将模拟获得的最佳工艺用于成形试验;成形试验先采用拉深成形方法预成形中间件,再采用超塑性气胀成形方法制备出了超薄TB8钛合金半球工件。结果表明:加工出的半球工件的厚度分布与有限元模拟结果一致;采用这种工艺方法,可避免超薄钛合金半球拉深成形时可能出现的起皱及超塑性气胀成形过程中的局部过分变薄,达到控制超塑性成形工件壁厚的目的。 展开更多
关键词 钛合金 塑性成形 有限元模拟
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Recent Advances in the Hot Working of Titanium Alloys 预览
18
作者 DANG Xiao-ling 《国际设备工程与管理:英文版》 2012年第4期215-222,共8页
In this paper,recent advances in titanium alloy processing are reviewed.The casting,superplastic forming,friction stir welding and thermohydrogen processing of titanium alloys are developed.The great cost saving resul... In this paper,recent advances in titanium alloy processing are reviewed.The casting,superplastic forming,friction stir welding and thermohydrogen processing of titanium alloys are developed.The great cost saving results from using casting comparing with the conventional machining for rings.The superplastic forming of titanium alloys is a feasible manufacturing technology for civil and military aircraft.The friction stir welding leds to the production of fully-formed,high quality friction stirwelds.In thermohydrogen processing,the high diffusivity of hydrogen in titanium is firstly used to add hydrogen to titanium alloys by controlled diffusion from a hydrogen environment,after thermohydrogen processing,to remove it by a controlled vacuum anneal so as to improve processing and mechanical properties. 展开更多
关键词 钛合金 热加工 摩擦搅拌焊接 塑性成形 飞机制造技术 氢化处理 热氢处理 机械加工
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梅花对轮超塑性模锻工艺研究 预览
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作者 李跃军 《金属加工:热加工》 2011年第11期 21-23,共3页
超塑性成形作为特种锻压工艺的一种,在国内一直处于研究状态,只在少数特殊领域得到应用,并未广泛投入到实际生产中。目前,在现有条件下对刮板输送机上的梅花对轮进行了超塑性模锻,尝试性地作了一些工艺探讨,本文就此过程进行分析。
关键词 塑性成形 模锻工艺 对轮 梅花 塑性模锻 刮板输送机 锻压工艺 工艺探讨
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超塑性成形/扩散连接空心结构设计和强度分析 预览
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作者 刘鹏程 陈建平 王斌 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2011年第5期 435-440,481,共7页
为研究超塑性成形/扩散连接组合工艺制备的钛合金四层结构中芯层结构、芯层和蒙皮的扩散连接面积比率及芯层之间的扩散连接率对结构强度、刚度的影响规律,采用FEM分析了不同芯层结构、直筋数量及工艺参数条件下的多层结构零件强度、刚... 为研究超塑性成形/扩散连接组合工艺制备的钛合金四层结构中芯层结构、芯层和蒙皮的扩散连接面积比率及芯层之间的扩散连接率对结构强度、刚度的影响规律,采用FEM分析了不同芯层结构、直筋数量及工艺参数条件下的多层结构零件强度、刚度变化规律,并重点研究了0.5 H/L和延伸率等关键因素的最佳取值区间。结果表明:超塑性成形/扩散连接四层结构件的芯层结构设计对强度和刚度影响较大,控制0.5 H/L值及芯层延伸率,可以使强度刚度均达到最高,最大限度地发挥四层结构的整体优势。同时,两相邻芯层在胀起时形成的圆角半径大小对芯层之间及芯层和蒙皮的扩散连接焊合率有很大影响,进而影响多层结构的强度和刚度。 展开更多
关键词 塑性成形 扩散连接 扩散连接率 芯层结构
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