马 庆 魏 科 刘志强

南昌航空大学航空制造工程学院，南昌，330063

0 引言

航空航天等高科技领域的快速发展离不开大型化、整体化、轻量化的新型材料构件，采用优质性能的轻合金材料和薄壁、多筋的轻量化结构可有效提高运载装备的综合性能，如TA15钛合金大型筋板构件，它在500 ℃下的服役寿命可达3000 h左右[1]。然而，钛合金的变形抗力大、塑性差，且构件的尺寸大，筋的分布不规则，若采用传统的塑性成形工艺(如整体锻造)，材料在变形过程中容易出现多种缺陷，而且必须配套使用大吨位和高刚度的巨型压力机来满足载荷的需求[2]。随着大型客机及新一代战机的研制，构件的尺寸将越来越大，对设备成形能力的需求也不断提高，因此，发展钛合金大型筋板构件精确塑性成形与省力成形的新原理、新工艺已成为航空航天装备制造领域的迫切需求，同时也是先进塑性成形技术发展的前沿[3]。

等温局部加载是一种柔性、省力的成形方式，为制造大型钛合金构件提供了一种新的可行途径，能有效满足大型复杂筋板构件省力精确塑性成形的需求[4]。杨合等[5]采用等温局部加载方式对大型钛合金构件近β锻造宏微观成形规律、缺陷生产机理及控制等进行了研究。FAN等[4]建立了包含TA15钛合金全过程组织演变历程的材料模型，并将其嵌入有限元模拟软件中，建立了大型筋板构件局部加载宏微观耦合有限元模型，分析了不同变形温度、加载速度下等轴α相体积分数和晶粒尺寸的分布情况。……