FM锻造法的刚塑性有限元分析

本文应用刚塑性有限元理论,对日本中岛浩卫等人提出的FM锻造法进行了计算和分析,并与普通锻造法进行了比较。计算结果表明,在相同的砧宽比和压下量等条件下,FM法锻造时工件中心部分所产生的等效变形和普通锻造法相差不大,但是,用FM法消除了工件中心轴向的拉应力,即Mannesmnan效应,在工件中心建立起了较大的静水压力。计算结果经实验验证是正确的。所以,FM法比普通锻造法有着更强的锻合钢锭内部缺陷的能力。     

圆柱体内部空洞的热锻闭合条件

为在锻造过程中消除锻件内部的空洞型缺陷,采用有限元数值模拟技术,研究了各种情况下圆柱体锻件的内部空洞的热锻闭合变形条件,分析了各种因素对空洞闭合的影响。研究结果表明,影响大锻件内部空洞闭合的主要因素是锻件的高径比、空洞形状和空洞位置。当锻件高度与直径接近相等时,心部空洞最容易闭合;当高度大于直径时,随着高度增加,心部空洞闭合难度增大;而当高度小于直径时,增大直径也导致空洞闭合难度稍有增加。空洞为椭球形时,纵横半径之比愈大则闭合愈难。空洞位于锻件心部时闭合最容易,其位置愈接近端面愈难于闭合。     

大型锻件坯料内裂纹愈合的物理模拟

针对锻造过程中钢锭内部裂纹缺陷的愈合情况进行研究,设计了裂纹愈合的实验室模拟实验与工业级模拟实验.通过在Gleeble热压缩试样中预制裂纹缺陷,研究了变形温度和变形量对内部裂纹愈合的影响,发现变形温度越高,变形量越大,内裂纹的愈合效果越好.为了验证Gleeble实验结果的准确性,保证其结果在实际锻造生产中的适用性,设计了锻件内部裂纹愈合的工业级模拟实验.结果表明在1200℃,变形量为40%时,可以有效焊合锻件内部裂纹.     

不同加载制度对34CrNi3Mo钢疲劳裂纹扩张速率的影响

一、前言周恩来总理在四届人大提出了“在一九八○年以前,建成一个独立的比较完整的工业体系和国民经济体系;第二步,在本世纪内,全面实现农业、工业、国防和科学技术的现代化,使我国国民经济走在世界的前列”的宏伟目标。因此,要求尽快提供大功率和高强度等级的电站设备和各种大型锻件,以满足社会主义革命和社会主义建设飞速发展的需要。大型电站锻件用钢,强度水平并不太高,但这些机件都是用大型钢锭锻成,治金缺陷不易完全去除,在运行过程中,常常在缺陷附近,形成严重的应力集中,并且机件尺寸大,缺     

大型轧机支承辊的小锻比锻造

本文介绍了使用小锻比锻制大型轧机支承辊的方法。总锻比仅为2.25,钢锭重达100吨。对成品的各项检测结果表明,锻件质量良好。     

大型锻件的质量控制

从钢锭的加热、锻造、锻后处理三方面提出控制大锻件质量的方案要。     

送进量对锻造轧辊残余应力应变的影响

利用有限元法模拟了轧辊在宽平砧高温强压法(WHF)在粗锻过程中送进量的改变对轧辊残余应力应变的影响。首先利用专业的锻造模拟软件DEFORM建立了轧辊粗锻过程的有限元模型,并基于WHF锻造法的送进量进行了轧辊粗锻过程中的残余应力应变分析,得出了在锻造工艺范围内送进量对轧辊残余应力应变的影响。结果表明:送进量越小,释放砧铁后坯料承受的残余应力就越小,于后继加工有利;而与残余应力不同的是,随送进量越大,坯料受压端的中部和边缘产生的残余应变就越大,有利于坯料中的空洞和孔隙锻合。     

浅谈如何提高大锻件的钢锭利用率

提高钢锭的利用率是降低锻件成本的重要途径之一。分析了大型锻件在各种条件下钢锭的利用率,提出了提高大型锻件钢锭利用率应采取的主要措施,从而使材料得到合理利用提高企业的经济效益。     

高温塑性加工过程中缺陷修复规律

高温塑性变形金属内部的微裂纹在扩展的同时,有一可逆的修复过程,研究其成因条件和影响因素并加以利用可大大提高产品质量。论文采用钢试件高温模拟方法对热加工过程中易引起大型锻件内部探伤超标的孔洞型缺陷、夹杂性裂纹等缺陷的修复规律进行了探讨。结果表明经高温锻造变形绝大多数缺陷可以在合适的力学条件下修复,但修复机制和条件大不相同。在锻造生产中修复已产生的缺陷或已报废的大型锻件是一种值得探索的新方法     

大型锻件凹型角度砧拔长工艺

随着大型核电低压转子锻件尺寸和重量的增加,低压转子锻件锻透成为锻造过程的突出难题。该文通过改变砧形,采用凹型角度砧拔长的工艺来增加心部压实效果,并通过数值模拟和物理模拟相结合的方法对其应力应变的分布进行了研究。模拟结果表明:采用凹型角度砧拔长,增加了心部变形效果,改善了心部的应力状态,有利于心部压实和缺陷锻合;采用6°的凹型角度砧比平砧可以得到更好的应力应变状态。建议在大型锻件主拔长的前几趟次采用凹型角度砧拔长工艺。     

铝合金环形座锻件等温精密成形工艺研究

为选择合适的铝合金环形座锻件等温精密成形工艺,防止各种缺陷的发生,并使其获得合格的力学性能和抗应力腐蚀性能,采用有限元方法模拟了环形座锻件的成形过程。分析了成形时的金属流动规律,并通过预锻制坯和三次模锻工艺形成了外形完美、性能合格的高质量铝合金环形座锻件。结果表明,环形座外环壁表面处易受剧烈剪切变形而产生粗晶缺陷,因此应适当减小该处的坯料体积。坯料设计时应精确计算体积,避免多余金属过多引起终锻后期的大量金属外排,从而防止外环壁折叠缺陷的产生。通过采用多次模锻的方法在每次模锻后去除多余飞边和连皮,既可以减小下一阶段模锻成形过程中飞边桥部的阻力,降低模压力,又可以防止终锻时大量金属外排造成的折叠缺陷。     

大型锻件夹杂性缺陷的形成及控制锻造工艺

为合理控制实际生产中大型锻件内部缺陷的变化过程 ,使其各项性能满足检验标准 ,采用物理模拟技术研究了饼、块类锻件较为严重的夹杂性缺陷在塑性成形中的变化规律 ,系统分析了其形成过程及影响要素 ,据此论述了有效控制夹杂性缺陷的锻造方法 ,并将其初步用于实际生产 ,改善了产品内在质量 ,取得了满意效果。研究表明 :造成探伤超标的塑性夹杂性裂纹伴生于孔隙性缺陷闭合的大变形过程中 ,通过控制锻造工艺获得满足产品使用要求的优质锻件是塑性加工学科的重要发展方向     

超声法检测混凝土内部缺陷应用实例

利用通过超声法检测混凝土内部不密实区及空洞等缺陷,并钻取混凝土小芯样或局部剔凿进行比对验证分析的工程实例,归纳总结超声技术在混凝土内部缺陷检测工作中的相关经验,并提出部分构件常规缺陷的处理方法,为类似工程提供技术参考。     

法兰锻坯成型高度的确定

分析了法兰锻件在胎模锻过程中金属质点流动规律,应用主应力法求得分流面位置来确定制坯高度,从而保证了锻件质量。     

终锻辊锻机及其应用研究

从我国的实际情况出发,对辊锻的分类和辊锻机的型号品种提出一些补充意见。终锻辊锻能由辊锻机直接得到终锻件,具有显著的技术经济效果,在机械、轻工、农机等行业产品中有广阔的应用前景,因此发展终锻辊锻将有较重要的现实意义。实现终锻辊锻并非是一个单纯的工艺问题,必须克服现有辊锻机的缺点,研制能满足终锻要求的终锻辊锻机。通过对新型的“D44—560”楔式终锻辊锻机的研究,探讨了终锻辊锻机的特点。建议增添“D44”系列型号作为楔式终辊锻机的编号,以适应生产发展的需要。     

冷封顶钢锭缩孔的分布与焊合问题

实践证明,某些钢种的封闭缩孔在一定条件下可以焊合。缩孔分市、气体、夹杂含量、压缩比和轧制温度是影响焊合的主要因素。液芯轧制的封顶钢锭,钢锭中心未凝固部分在加压下可呈“塑性流”流动使封闭缩孔得到填充,为缩孔的焊合提供更有利条件。生产封闭缩孔钢锭可提高成材率6～8％,节约大量能源,具有明显经济效益。文中对焊合过程和条件作了分析,并通过凝固模型研究了封闭缩孔钢锭凝固过程的特点及控制缩孔分布的方法。     

S34MnV曲拐锻坯断裂失效分析

某公司生产的大型柴油机用S34MnV曲拐锻坯,由69 t钢锭锻制而成。首件试验锻坯在粗加工钻排孔过程中发生"炸裂"。通过工艺调查,化学成分分析,宏观及微观断口金相组织分析及力学性能检验,展开断裂原因分析。结果表明,由于曲拐锻造工艺不合理造成组织过热,使内部产生了过大残余热应力,改变氢的均匀分布状态,增加氢脆敏感性,导致断裂。     

基于RSM和FEM的辊锻件长度控制技术

以某钩尾框精密辊锻工艺为研究对象,首次应用响应面法(RSM)和有限元数值模拟法(FEM)对精密辊锻件的长度控制问题进行了研究.首先以满足辊锻件长度和降低轧辊最大扭矩为目标,采用FORGE3有限元软件建立了RSM与FEM相结合的二阶分析模型,研究了轧辊间隙、摩擦因子、轧辊转速和坯料温度对辊锻件的长度和轧辊最大扭矩的显著性和影响规律;其次采用优化后的工艺参数对该辊锻工艺进行了再模拟,提出了辊锻件长度的调试原则,利用该原则和点的反追踪技术对辊锻模具进行了再设计,同时分析了设计、模拟和生产辊锻件的长度和辊锻过程的功率耗散和分布.研究结果表明:应用RSM和FEM可准确有效地掌握精密辊锻件的长度控制技术.     

中小型轴承套圈毛坯的锻造工艺

在阐述“中小型”轴承套圈锻造工艺优点,即提高金属材料利用率、降低加工成本、提高锻件质量的基础上,详细介绍了加热速度和时间、冷却速度、始锻与终锻温度等关键技术。分析了影响毛坯质量的主要原因,提出了对应的改进措施。     

空洞缺陷形状对杉木圆盘电阻与应力波断层成像效果的影响

无损检测技术能对木材空洞缺陷进行快速且准确的检测,现存的各种检测技术都有一定的优缺点,因此有必要对它们进行试验和对比。以福建杉木圆盘为对象,研究不同面积、不同轮廓形状的空洞缺陷对电阻和应力波断层成像技术的影响,比较两种检测技术的缺陷图像与实际缺陷图像的差异。结果表明:①电阻和应力波检测技术均能直观显示木材内部缺陷,其检测精度会受到空洞缺陷面积、轮廓形状以及截面积比率影响; ②当空洞实际面积与被测木材截面积比率从4.90%上升到44.05%时,电阻成像系统显示的缺陷图像面积与实际缺陷面积相对误差从34.03%下降到11.69%,应力波成像系统显示缺陷图像面积与实际缺陷面积相对误差从46.41%下降到14.88%; ③缺陷轮廓形状对两种成像均有一定影响。对于电阻成像,近圆形的空洞成像精度低于狭长形的空洞缺陷,在电阻成像中,除了扇形和圆形缺陷外,其余的空洞缺陷形状均不能被明显地检测出,但是应力波成像中,狭长形的扇形缺陷能够比较清晰地被系统显示。研究表明:电阻断层成像法对于空洞缺陷的检测比应力波断层成像法灵敏,且图像检测精度也比应力波断层成像法高; 而对于缺陷轮廓的识别能力,应力波断层成像法要优于电阻断层成像法。