Inconel 625粉末盘热等静压近净成形过程模拟与验证

摘要：

为一次性成形复杂结构的镍基高温合金涡轮盘零件，采用热等静压近净成形(NNS-HIP)方法，设计了随形和上下对称两种模具方案。基于连续介质塑性理论，用有限元程序 MSC.Marc 实现了Inconel625粉末盘NNS-HIP过程的数值模拟，选取了较优方案进行试验。模拟结果显示：薄壁软钢包套受压变形大，驱动粉末致密化，内部型芯基本不变形，达到了粉末盘内部复杂流道控形的目的；粉末体先膨胀后分段致密化，呈现非定向复杂流动规律。试验结果表明：数值模拟预测的尺寸误差在3?57%以内，主要由加工和测量误差引起；低密度区的模拟密度值较实际结果低，主要是模拟忽略了粉末颗粒的移动和重排等微观行为所致；Inconel625压坯的拉伸强度高于 ASTM同质锻件标准，固溶处理后可以获得良好的塑性。研究结果说明，通过数值模拟可以为 NNS-HIP 模具的结构设计提供参考。

关键词：热等静压、近净成形、镍基高温合金、粉末盘、有限元法

分类号：TF124(冶金技术)

资助基金：国家科技支撑计划资助项目2012BAF08B03;中欧政府间国际科技合作项目2010DFB53110;国家重大科技专项2009XZ04005-41

在线出版日期：2013-11-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2675-2680,2686