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超声振动场对高温合金薄壁毛细管微拉拔成形性能及表面质量影响研究

The research of the influence of ultrasonic vibration on the formability and surface quality of GH4169 micro-scale tube drawing process

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【作者】 王震万敏孟宝赵睿张逸云

【Author】 Wang Zhen;Wan Min;Meng Bao;Zhao Rui;Zhang Yiyun;Beihang University;

【机构】 北京航空航天大学

【摘要】 高温合金GH4169毛细管是新一代高超声速航空发动机换热系统的关键部件,但因其结构尺寸微小,直径0.88mm,壁厚0.05mm,采用传统拉拔成形工艺所获得毛细管表面质量较低,易产生断裂失效等问题。考虑到超声振动在宏观尺寸塑性加工中的诸多优点,本文研发了一套超声振动场辅助微成形系统,利用该系统将超声振动场引入到高温合金毛细管微拉拔工艺中,并进一步研究超声振动对材料微成形性能及成形质量的影响规律。结果表明,在超声振动场作用下,1020,1050,1080℃三种热处理状态毛细管的拉拔成形力都有了明显的降低,同时表面质量都得到了提升。

【Abstract】 GH4169 micro-scale tube is a key component of the new generation of hypersonic aero-engine. Due to the micro-dimension, the diameter is 0.88 mm and wall thickness is 0.05 smm, the surface quality of micro-scale tube obtained by traditional drawing process cannot always meet the standards, always resulting in fracture failure. Considering the advantages that ultrasonic vibration have in macro-dimension plastic forming process, an ultrasonic vibration assisted micro-forming experimental platform is developed. By imposing ultrasonic vibration on the drawing process of GH4169 micro-scale tube, the influence of ultrasonic vibration on the formability and surface quality is investigated and studied. It shows, under ultrasonic vibration field, the forming forces of micro-scale tube with heat treatment 1020,1050,1080℃ are obviously decreased and the surface quality is improved.

【基金】 国家自然科学基金重点项目(编号:51635005)的资助;北航研究生创新基金项目复杂产品先进制造系统研究生创新研究基地的资助
  • 【会议录名称】 创新塑性加工技术,推动智能制造发展——第十五届全国塑性工程学会年会暨第七届全球华人塑性加工技术交流会学术会议论文集
  • 【会议名称】创新塑性加工技术,推动智能制造发展——第十五届全国塑性工程学会年会暨第七届全球华人塑性加工技术交流会
  • 【会议时间】2017-10-13
  • 【会议地点】中国山东济南
  • 【分类号】V263
  • 【主办单位】中国机械工程学会塑性工程分会
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