洪 宇

广东省半导体产业技术研究院，广东 广州 510650

镍基高温合金以Fe，Ni，Co为基体，具有较好的高温强度、良好的抗氧化和抗热腐蚀性能及良好的疲劳性和断裂韧性等综合性能，可在600 ℃以上高温及一定应力工况下长期工作[1-2]．随着镍基高温合金应用的不断拓展，GH4169合金等壁厚弯头已得到越来越广泛的应用．传统的弯头生产方法，如滚压弯制法、轨道弯制法、模压弯制法、隧道法、板坯压片法等均有各自的缺点，不能完全满足需求．热推扩成形技术可避免传统弯管工艺成形时弯管凸边受拉减薄、凹边受压增厚而造成的管壁不均匀现象，具有变形均匀、生产效率高等优点，是制备等壁厚弯头的有效方法[3-7]．

1 实验部分

首先采用有限元法对GH4169合金管材推制成形过程进行了模拟，分析各种工艺参数如扩径比、芯棒弯曲角、推制速度及温度等对管材推制成形效果的影响规律，并优选出相应的参数．为验证模拟结果，在中频感应加热弯管推制机上进行了GH4169合金环形管推制实验．

试验用原料为镍基高温合金GH4169，其成分列于表1．图1为热推扩成形工艺过程示意图．

表1 镍基高温合金GH4169组成成分Table 1 Composition of nickel alloy GH4169

图1 热推扩成形生产过程示意图Fig.1 Sketch map of hot push-expanding forming process

2 结果分析与讨论

2.1 有限元模拟

为了获得理想的热推制工艺参数，首先对加工过程进行有限元模拟分析．采用弹塑性大变形有限元法，在MARC有限元软件平台上进行二次开发，建立电流控制局部加热的三维耦合计算机模拟系统．在CAD Interface 模块中用CATIA造……