Створення новітньої технології пластичного формоутворення при складному навантаженні в ізотермічних умовах відповідальних елементів конструкцій з евтектично зміцнених тинових сплавів

Abstract

Метою розробки є створення наукових основ технології пластичного формоутворення при складному навантаженні в ізотермічних умовах відповідальних елементів конструкцій з евтектично зміщених титанових сплавів. Показано перспективність використання ізотермічного пресування при складному навантаженні для де формоутворення з структурно неоднорідних евтектично зміцнених титанових сплавів. Створено загальну теорію деформування структурно неоднорідних матеріалів. Аналітично досліджено вплив недосконалостей зв’язку компонент на граничній поверхні. Розроблено структурно-феноменологічні моделі деформування з ефективними властивостями суцільного середовища. Виконано теоретичний аналіз у феноменологічній постановці процесів ізотермічного пресування прутка та трубчатої заготовки, пресування обкочуванням, пресування в умовах великих інтенсивних деформацій зсувом за схемами багатокутового пресування та уширяючої гвинтової екструзії. Показано розрахунками МКЕ в САД ANSYS та Abaqus, що похибка теоретичних моделей не перевищують (10 – 12)%. Експериментально встановлено зв'язок технологічних параметрів процесів з механічними властивостями та структурою матеріалів. Створено та впроваджено комп’ютеризовану установку для ізотермічного пресування. На основі узагальнення результатів розроблено технологічну механіку деформування структурно-неоднорідних матеріалів та рекомендації по реалізації типових процесів формоутворення деталей. Здійснена дослідна апробація ізотермічного пресування профільованої заготовки лопатки компресора газотурбінного двигуна із евтектично зміцненого титанового сплаву (титановий сплав ВТ20 легований 1,5 %). Перспективність використання технології для забезпечення надійності та ресурсу авіадвигунів підтверджена актами впровадження ДП ЗМКБ «Прогрес».