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大型锻件内部缺陷修复条件和修复方法研究

大型锻件作为大型成套设备的核心零件,在国民经济建设、国防装备发展和现代尖端科学技术重大装置的建设中,起着非常重要的作用。其生产能力、产品级别与性能质量水平已成为一个国家工业水平的标志。针对国内外大型锻件的研究与生产现状,本文就大型锻件理论研究中急需解决的问题——大型锻件内部缺陷的修复条件和直接影响大型锻件生产的缺陷修复方法进行研究。疏松和空洞是钢锭浇铸中难以避免的两种缺陷,针对疏松和空洞在力学和变形特点的不同,分别建立了各自的修复条件。疏松缺陷是一定区域上相对均匀分布着的蜂窝状小空洞,疏松区域上各处的力学性能相差小,表现为明显体积塑性变形,材料的相对密度变化主要依赖于应力球张量。为此,本文利用对数应变和孔隙力学的塑性条件及物理方程,建立了孔隙率与变形和应力球张量的解析关系式,进而得到了疏松缺陷压实的修复条件。实验表明本文建立的疏松压实修复条件是正确的。空洞缺陷是在一定区域上存在的一个或几个空洞,它的尺寸比疏松孔隙的尺寸大得多,但  (本文共115页) 本文目录 | 阅读全文>>

清华大学
清华大学

大型锻件内裂纹缺陷修复的物理模拟研究

大型锻件作为大型成套装备的核心零部件,在国民经济建设、国防装备和现代尖端科学重大装置中发挥着非常重要的作用。大型锻件的生产水平反映一个国家的工业生产水平,生产中大型锻件报废将造成巨大的经济损失。论文针对我国大型锻件生产中存在的共性技术问题,对影响大型锻件质量的内裂纹缺陷修复过程和机理,进行深入系统地研究。采用物理模拟的方法,研究了大型锻件内裂纹缺陷修复机制。根据大型锻件的特点和生产实际,建立了三种裂纹模型模拟大型锻件的内裂纹缺陷,设计了完整系统的模拟实验方案。除采用常用修复方法外,提出了变温修复。系统研究了温度、加热时间、温度变化率、加压等热力参数对修复过程中裂纹尺寸、材料的显微组织、晶粒、成分、显微硬度、强度等变化的作用。研究了大型锻件内裂纹缺陷修复过程中微观组织变化规律,提出修复结晶是大型锻件内裂纹缺陷修复的主要形式。内裂纹缺陷修复过程中,裂纹孔隙处以多种方式进行修复结晶,修复结晶所需材料由基体迁移扩散方式输运,导致修复区出...  (本文共128页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
燕山大学

大型锻件孔隙性缺陷修复的力学条件及冷却自愈合研究

大型锻件是经济建设、国防工业和现代科学事业发展所必需的各种大型、关键设备、装置中的主要基础零部件,其生产能力和技术水平是衡量一个国家的重工业发展水平的主要标志之一。论文针对我国大型锻件生产中存在的共性技术问题,对大型锻件内部孔洞性缺陷的修复,进行了深入的研究,对于今后大型锻件的生产质量具有重大意义。建立了孔洞性缺陷锻造过程物理模拟模型,在Gleeble-3500材料试验机上通过对带孔锻件的压合实验,分析了孔洞缺陷在锻造过程中的变形演变过程及临界闭合孔洞界面的微观形态。根据孔洞闭合界面的接触力学行为,建立了闭合孔洞界面在压力(或变形)作用下的高温扩散焊合物理模拟模型,通过对具有光滑表面的试件进行压力焊接试验来模拟闭合孔洞的焊合过程,得出了孔洞焊合与压力、温度和保温时间的关系。采用有限元模拟的方法,建立了大型锻件锻后形态的有限元模型,研究了大型锻件锻后冷却过程中应力、温度随冷却时间的变化分布。以物理模拟得出的闭合孔洞焊合条件为判据,...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

《大型铸锻件》2013年05期
大型铸锻件

关于大型锻件锻造开裂的研究方法

随着经济的发展以及能源、国防、化工、冶金、火电、水电、核电、航空航天等重大技术装备的提升,大锻件在重大技术装备中所发挥的作用越来越明显,对国民经济建设、制造业的发展以及国防现代化都具有重大的意义。大型锻件在生产过程中存在的主要质量问题是开裂,锻造开裂成为大型锻件以及某些高合金难锻材料生产过程中的一个瓶颈。因此,对大型锻件锻造开裂的研究对实际生产过程具有重要的指导意义[1]。1大锻件生产的主要特点大锻件在重大技术装备中起关键作用,其受力状况和工作条件极为复杂和繁重,因此在重大技术装备中对大锻件的综合力学性能也有着较高的要求。在核电、航空等领域的要求则更高,不允许存在气泡、裂纹、白点及大块的夹杂物等,否则在长期的使用过程中极有可能在这些缺陷部位产生应力集中,从而导致重大的事故,造成生命财产的重大损失。因此,在研究大锻件锻造工艺的过程中,质量问题被提到了首位,锻件的质量与钢液浇注后大型钢锭的质量、锻造过程中锻压设备性能以及锻造工艺参数...  (本文共5页) 阅读全文>>

《重工与起重技术》2010年01期
重工与起重技术

大型锻件内部空洞缺陷修复条件研究

1概述大型成套设备的核心零部件,大多工作环境恶劣,而且往往承受较大的交变载荷,采用浇铸件已不能满足工作要求,为保证设备工作的可靠性和安全性,主要零部件均要求由锻造制坯生产。如水轮机大轴、汽轮机转子,以及风力发电增速机输入轴、齿轮、齿轮轴和核反应堆壳体等[1]。大型锻件的坯料大多来源于浇铸钢锭,空洞是钢锭浇铸中难以避免的一种缺陷,大型锻件内部缺陷可通过锻造改善组织,修复缺陷,满足强度要求和工作环境要求[2]。因此,大型锻件内部缺陷修复条件的研究,对指导实际生产极其重要[3~4]。2内部空洞缺陷修复条件大型锻件内部缺陷形式主要分为疏松和空洞两种形式,疏松缺陷是一定区域上相对均匀分布着的蜂窝状小空洞,而空洞缺陷是在一定区域上存在的一个或几个空洞,它的尺寸比疏松孔隙的尺寸大得多,但与钢锭或锻件的尺寸相比则微乎其微,接近于无限大连续介质中存在着有限尺寸的空洞的力学模型。2.1空洞缺陷变形的力学模型大型锻件的锻造大多在高温(800~1200...  (本文共4页) 阅读全文>>

《热加工工艺》2015年13期
热加工工艺

大型锻件组织与性能的影响因素及其控制技术

大型锻件作为船舶、水电、核电、火电、冶金等领域大型装备的关键部件,在经济建设、国防和现代高科技重大装备制造中发挥重要作用。近年来,我国大锻件制造发展迅速,许多领域已稳居世界第一。据不完全统计,迄今我国拥有约140台自由锻液压机,其中120MN有3台[1],二重集团公司已建成世界最大的800MN液压机1台。目前,国内可浇铸的最大钢锭重量超过600t,可生产重260~320t大型锻件[1]。由于大锻件通常用于大型设备的核心部位,工况特殊、受力复杂,对选材和成形工艺质量要求很高。其中,大型锻件的组织均匀性是决定零件质量的重要因素。从广义来讲,锻件的组织均匀性涉及锻件内部化学成分、相组成与力学性能等方面。而大锻件的冶炼、铸锭、制坯、预锻、终锻、热处理等各个生产环节,都会对组织均匀性产生重大影响。但目前相关的研究主要集中在塑性成形阶段。为此,本文在对大锻件组织均匀性的内涵进行梳理的基础上,从冶金、塑性成形到热处理的各个工艺环节探讨影响大型...  (本文共3页) 阅读全文>>

《钛工业进展》2008年04期
钛工业进展

国内首台6000t快锻机项目在宝钢启动

日前,国内首台6000 t快锻机项目建设在宝钢特殊钢分公司正式启动。该机组投产后,最大锻造锭重量可达50 t,并将打破国内大型高端锻件长期依赖进口的局面。近年来,随着我国航空、电力、船舶、汽车等产业的不断升级,对大型锻件和锻材的需求大幅增加,且对锻造装备提出更加严格的要求。按照“特种冶金产品做精、不锈钢产品做强、结构钢系列做大”的战略定位,到2012年,特殊钢分公司的锻造年产量要从目前的9×104 t提高到14×104 t以上。同时,随着合金板带、特冶二期、冷轧辊辊坯、热挤压钢管等重点技改项目的建...  (本文共1页) 阅读全文>>