本發(fā)明屬于雙金屬構(gòu)件制造，具體涉及一種控制熱壓縮過(guò)程中雙金屬協(xié)調(diào)變形的方法。

背景技術(shù)：

1、隨著航空航天、石油化工、風(fēng)電、核電業(yè)等的快速發(fā)展，對(duì)環(huán)形零件的性能要求越來(lái)越高，單金屬環(huán)件在性能上越來(lái)越難以滿足實(shí)際使用要求。而雙金?屬環(huán)件可以同時(shí)兼具兩種金屬材料的優(yōu)點(diǎn)，最大限度地實(shí)現(xiàn)材料的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高零件的使用性能及使用壽命和可靠性。

2、傳統(tǒng)雙金屬環(huán)件的制造方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且結(jié)合效果不好。一種雙金屬環(huán)件短流程制造新工藝，利用離心鑄造得到的雙金屬環(huán)直接熱輾擴(kuò)成形，生產(chǎn)效率高，使兩側(cè)金屬及結(jié)合層都擁有較好的性能。但由于兩側(cè)金屬在物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)上的本質(zhì)差異，導(dǎo)致雙金屬環(huán)件在服役過(guò)程中的變形能力是不同的。例如，如果提高兩側(cè)金屬在壓縮載荷作用下的協(xié)調(diào)變形能力，使雙金屬材料能夠均勻發(fā)生塑性變形，成為雙金屬材料研究的重點(diǎn)。目前，還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)雙金屬材料的協(xié)調(diào)變形能力進(jìn)行衡量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明在于提供一種控制熱壓縮過(guò)程中雙金屬協(xié)調(diào)變形的方法，可以有效克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)。

2、本發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，其特征在于包括以下步驟：

3、（1）在熱壓縮變形前，待壓縮的雙金屬材料為圓柱形坯料，取至通過(guò)熱輾擴(kuò)工藝成形的雙金屬環(huán)件，沿圓柱形雙金屬坯料的高度方向，上側(cè)為變形抗力較大的材料、下側(cè)為變形抗力較小的材料，設(shè)定雙金屬坯料的幾何尺寸為：直徑d0、高度h0，其中離心鑄造后的界面冶金結(jié)合寬度為b0；

4、（2）熱壓縮實(shí)驗(yàn)在數(shù)控油壓機(jī)上進(jìn)行，采用原位反饋系統(tǒng)控制壓縮過(guò)程中的變形量，首先將圓柱形坯料加熱至待壓縮溫度t，設(shè)定慢速壓縮速率為v1，使軟質(zhì)相q345b先發(fā)生塑性變形，它受硬質(zhì)相40cr的約束作用，變形程度有限，達(dá)到的變形量為ε1，然后提高壓縮速率至v2，使40cr發(fā)生塑性變形，達(dá)到的變形量為ε2，并高于q345b，二者在壓縮作用下共同變形減小高度、增大直徑；

5、（3）確定出兩層材料的變形量ε1、ε2與壓縮溫度t、壓縮速率v1和v2的數(shù)學(xué)模型，即：

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8、根據(jù)步驟（3）所述，變形量還可以由下表查得：

9、變形量與熱壓縮工藝參數(shù)的關(guān)系表

10、

11、根據(jù)步驟（1）所述，雙金屬坯料的上側(cè)可以為40cr鋼、42crmo鋼、35crmo鋼等變形抗力較大的材料，下側(cè)可以為q345b、q235b、25mn等變形抗力較小的材料。

12、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是：由于本發(fā)明考慮了壓縮溫度、壓縮速率的不同，分別確定了雙金屬坯料上、下側(cè)材料的變形量與壓縮溫度和壓縮速率的關(guān)系。針對(duì)某一特定尺寸的雙金屬坯料，能夠簡(jiǎn)單快捷、準(zhǔn)確地計(jì)算出在不同壓縮速率和壓縮溫度條件下，雙金屬坯料上、下側(cè)材料的變形量，控制雙金屬的熱壓縮協(xié)調(diào)變形行為，提高了設(shè)計(jì)效率。