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大锻件中心压实的锻造工艺条件

1。引言 随着工业发展,大型锻件的生产越来越重要,对大彼件质量的要求也越来越高。超声波探伤是大锻件主要质量检查项目之一。超探检查能否达标主要取决于坯料能否在锻造中实现中心压实。采用压实工艺不仅能锻合坯料内部孔除,还可改替坯料内部夹杂的分布,防止白‘点产生,因此,有必要探讨压实的工茸条件。 用徽粗峨合坯料咋部孔隙需要很大的徽粗比,通常难以实现。因此,实现中心压实主要靠拔长。 为在拔长中实现中心压实,.国内外研究和应用了许多方法。但是,对于这些方法的技术关键(Know how),即使是从事锻造的技术人员也鲜为人知。因此,国内大锻件工艺的设计质量还偏低,中心压实工艺难以得到普及和推广。 本文给出了用拔长比表示的实现中心压实的锻造工艺条件,它便于理解、应用和推广。 2。压实实验研究结论的数学表达 用上下平砧拔长方截面坯料的压实实验【’1表明,压实坯料内部孔隙的条件是:砧宽比大于等于0.4,压下率大于20%。 对于上述实验,若未采用满砧进...  (本文共3页) 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

大锻件锻造成形过程中内部空洞型缺陷演化规律的研究

大锻件是大型成套设备的核心零部件,被广泛应用于电力、冶金、造船、石油化工、核能、航空航天和国防军工领域。大锻件通常工作条件差、载荷大、安全可靠性要求高,因此质量要求极为严格。然而,钢铁冶金过程决定了大型钢锭内部不可避免地会存在空洞型缺陷,内部空洞的存在破坏了金属的连续性,容易形成应力集中与裂纹损伤,导致锻件寿命缩短以致报废。因此,深入认识空洞演化规律,探索提高空洞压实效果的条件,将有助于提高锻件内在质量,促进锻造工艺的制定由经验走向科学。由于大锻件内部分散着大量相对极为微小的空洞型缺陷,为了全面解析空洞在锻造过程中的演变,本文对空洞型缺陷的演化进行了较为系统的研究,试图回答这样的问题:如果大锻件某位置存在空洞型缺陷,那么空洞演化与大锻件锻造过程中的宏观力学量场有何定量关系?空洞演化有何规律?为此,本文基于细观塑性理论,通过理论建模、数值模拟和试验研究,提出了通用的空洞闭合判定准则,开发了模拟空洞演化的计算程序,在DEFORM软件...  (本文共139页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
燕山大学

四砧拔长中心压实工艺参数研究

大型锻件是国家重大技术装备的关键零部件和重要产品,对国民经济的建设、国防技术装备的发展和现代尖端科学技术的影响巨大。大型锻件的制造已经成为国家重大技术装备制造的关键技术之一,其质量直接影响重工业的总体水平和国民经济发展的持续性,大型锻件的生产能力、产品级别与性能质量水平是一个国家工业水平的重要标志,在大型锻件生产中,对其内部质量的控制始终是直接影响其使用性能的技术难题。本文针对大锻件内部孔洞型缺陷修复的问题,在分析了原有的大锻件传统中心压实法不足的基础上,提出了一种新的大锻件内部缺陷修复的方法——四砧拔长中心压实法。以某重机厂的大型发动机转子的制造为例,利用四砧拔长中心压实法制定优化了锻造工艺。本文分析了影响四砧拔长中心压实法锻造效果的主要工艺参数,利用有限元软件DEFORM-3D模拟了在各工艺参数配置的情况下对置于大锻件中心孔洞的修复情况,研究中发现,利用四砧拔长中心压实法锻造大锻件,坯料与工装的接触摩擦对压实效果起主要的作用...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

大型钢锭锻造开坯过程中内部空洞型缺陷的演化规律与消除方法

大型锻件是大型成套设备的核心零部件,被广泛应用于核电、冶金、造船、航空航天和国防军工领域。大型锻件通常工作条件差、承受载荷大、服役时间长、安全可靠性要求高,因此对其质量控制极为严格。然而,钢铁冶金过程决定了大型钢锭内部不可避免地会存在空洞型缺陷,如果空洞缺陷不能在后续锻造过程中闭合消除,则会严重破坏金属的连续性,容易造成应力集中与裂纹损伤,导致锻件寿命缩短甚至报废。因此,研究空洞演化规律、探索锻造成形过程中促进空洞压实闭合的工艺条件,有助于提高大型锻件内在质量以实现“控形、控性”的目的,能够为加工工艺的制定和优化提供科学的理论依据。由于大锻件内部分散着大量相对极其微小的空洞型缺陷,为了全面分析空洞在锻造过程中的演变,本文基于细观塑性力学理论,通过理论建模、数值计算和实验研究,提出了三维椭球形空洞演化模型。将该模型与DEFORM有限元软件相集成建立了大型锻件成形过程中内部空洞压实的多尺度预测方法,并通过实验验证了所提出的模型和方法...  (本文共135页) 本文目录 | 阅读全文>>

太原科技大学
太原科技大学

热锻条件下大型钢锭内部主要冶金缺陷的演变

随着电力装备装机容量的大型化,其大锻件所用钢锭也越来越大,当前我国百万KW级核电大锻件最大钢锭已达到600吨级。钢锭在冶炼和铸造过程中不可避免地存在疏松等冶金缺陷。随着钢锭尺寸增大,冶金缺陷产生的可能性也越大。因此,研究热锻过程中大型钢锭内部冶金缺陷的演变情况,对生产优质大锻件、提高我国大锻件生产水平具有重大意义。针对热锻条件下大型钢锭内部冶金缺陷,本文首次提出了依托有限元软件DEFORM-3D中多孔材料建立疏松材料模型、以相对密度作为评价指标考察疏松的压实过程,同时,对热锻过程中枝晶演变过程作了初步探索。首先本文从理论上确定FM法工艺参数,并建立及优化基于多孔材料的疏松材料模型,然后进行镦粗和FM法拔长的物理试验,研究不同锻造条件下密度和树枝晶变化情况、进而以力学性能的变化来检验缺陷的愈合情况,最后,在物理试验基础上,分别利用已建立的疏松材料模型和致密材料模型对物理试验进行数值模拟研究,考察疏松材料相对密度变化规律及以多孔材料...  (本文共89页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

大型圆筒形锻件的精确建模与工艺优化研究

大型圆筒形锻件作为国家重大技术装备的关键部件,在能源、钢铁以及国防工业中都有着不可忽视的地位。因其多数是在高温高压的环境下工作,所以对部件的组织和综合机械性能有很高的要求。但目前对圆筒形锻件锻造工艺的设计研究都处在单一、定性的层面,而且在模拟研究过程中,有限元模型与实际情况相差较大,因此对大型圆筒形锻件锻造模型进行参数反演,并对工艺进行优化设计,具有重要意义。本文主要针对大型圆筒形锻件芯轴扩孔过程进行模拟研究,开展了以下几个方面的工作:(1)建立了圆筒形锻件芯轴扩孔过程有限元模型,引入同伦方法对锻造过程精确化建模所需的参数热传导系数与摩擦因子进行反求。对同伦方法做出了修正,将Euler预估在切线方向的上的预估,改为曲线拟合预估,从而提出了曲线预估-Newton校正同伦算法,该法可以有效的减少正问题的调用,降低计算量。(2)利用精确的有限元模型,通过前两个工步的模拟结果分析了单砧下砧量、芯轴转动角度和锻件表面温度对芯轴扩孔过程的影...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>