TA18钛合金管材多行程皮尔格冷轧过程三维有限元模拟:I理论解析、模型建立与验证

黄亮¹，徐哲²，代春²，惠松骁¹，叶文君¹，王国¹，谢水生¹，李宏伟³

1. 北京有色金属研究总院有色金属材料制备加工国家重点实验室2. 宝钛集团有限公司3. 西北工业大学凝固技术国家重点实验室

摘 要：皮尔格冷轧技术制备的TA18钛合金管材具有高比强度、冷加工性能好、织构分布合理等优异的综合性能,在飞机和航天器液压管路系统、石油勘探钻杆中得到了广泛的应用。根据多行程皮尔格冷轧过程力学分析,获得了成形过程的精确运动模式和管材应力状态。然后,基于有限元软件ABAQUS/Explicit,建立了TA18钛合金管材多行程皮尔格冷轧三维有限元模型,并解决了建模关键技术,包括:虚拟曲柄连杆机构实现方法、多行程周期式运动控制方法、复杂模具几何实体定义、滚动与滑动摩擦定义。利用能量守恒原理和实验验证了模型的可靠性,以及利用成形过程等效应力和等效塑性应变分布评估了模型。

关键词：TA18钛合金管材;皮尔格冷轧;三维有限元模型;力学分析;