实现等向锻造的水平V型锥面砧锻造法

针对水平Ⅴ型锥面砧拔长矩形截面坯料建立了力学模型,并进行了定性物理模拟实验与生产性实验. 研究结果表明,水平V型锥面砧不仅可以实现变形均匀的无横向拉应力锻造,而且提高了轴类锻件的横向力学性能,实现了大型轴类锻件的等向锻造,同部位力学性能值的横纵向之比均约等于1.00.     

IN718合金多步锻造过程中微观组织演变数值模拟

为研究多步锻造过程中工艺参数对大锻件微观组织演变的影响,将再结晶模型和晶粒长大模型加入到模拟软件中,实现了金属高温塑性变形-传热-微观组织演变的耦合.采用数值模拟的方法,研究始锻温度、压下量和空冷时间对多步锻造过程中IN718合金微观组织演变的影响.结果表明,在多步锻造过程中,始锻温度和变形量对微观组织演变影响显著,空冷温度决定了晶粒尺寸大小,而空冷时间对晶粒尺寸影响较小,长时间空冷不会造成晶粒明显粗化.     

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。     

基于类等势场法和模型的锻件预制坯设计

利用塑性变形过程中金属的流动规律与静电场等势线分布类似这一特性,提出一种预制坯设计的新方法—类等势场法,并采用此方法对某齿轮锻件进行预成形设计。利用ANSYS软件得出预制坯形状,以此形状为局部变量,以压机速度、摩擦因数、温度为全局变量,以成形载荷、填充率、晶粒尺寸为优化目标,利用有限元软件DEFORM-3D进行数值模拟,并采用Matlab软件中的MBC(model-based calibration)工具箱对其进行数学建模及优化,最后在预锻工艺参数不变的条件下,得到终锻的最佳工艺参数组合是等势线ξ为0.205 V时的预制坯形状及压机速度为56 mm/s、摩擦因数为0.2、温度为1 000℃。生产实践表明:该方法设计的齿轮与传统方法相比,终锻成形载荷下降40%,材料利用率提高56.7%,而且组织得到细化。     

大型锻件淬冷过程数值模拟与实验验证

为了了解和分析大型锻件在淬火过程中温度和组织场等的变化情况,应用非线性有限元软件MSC.Marc及其二次开发功能建立了二维有限元模型.综合考虑相变与温度的耦合关系、相变热的影响和热物性参数的非线性等问题,获得锻件淬火过程1/4截面上瞬态温度场和组织场的变化云图.材料的TTT转变曲线在AutoCAD软件环境下通过开发的程序实现动态调用.以35CrMo钢长圆柱大型锻件为对象,模拟了其淬火过程中温度和组织的转变过程.比较计算得到的温度曲线和实际测量结果表明,两者吻合较好.     

大型齿圈制造工艺研究

主要阐述了大型齿圈的锻造工艺,热锻辅具改造,锻造过程中质量控制的要点及采取的措施与方法,利用现有小设备干大型齿圈锻件并满足用户的要求。     

自由锻造中应注意哪些安全问题

锻造是金属压力加工方法之一．锻造可分为自由锻造和模型锻造两类。自由锻造按其设备的不同，可分为手工锻和机锻两种。手工锻是靠人力和手工工具使金属变形，只能生产小型锻件；机锻是利用机器产生的压力使金属变形，是常用的锻造方法。自由锻造中应注意如下安全问题：1．自由锻造作业一般应设掌钳工一名、     

热成形韧性断裂判据的建立及应用

针对大锻件设备或配件在热成形过程中产生的裂纹缺陷，采用热力学实验方法，研究了以50＃钢为代表的热裂行为.结果显示：临界断裂应变与变形温度和应变速率呈函数关系.基于热裂行为分析和损伤力学理论，提出了预测裂纹发生的韧性断裂判据.将判据应用于不同变形条件下的镦粗试验，能够较好地预测裂纹发生时所对应的压下量及裂纹产生的位置，并通过嵌入不同判据预测镦粗过程中的开裂.结果表明：所建立判据对于大锻件高温热成形过程的开裂现象具有更高的预测精度.     

基于有限元模拟的20Gr模锻件切边变形机理及变形规律研究

研究了20Gr锻件的切边成形方法,运用有限元分析软件Deform对切边变形过程进行数值模拟仿真,仿真结果表明:(1)锻件切边过程分为弹性变形阶段、塑性变形阶段及断裂分离阶段;(2)切边过程中,最大切边力随着飞边厚度的增加而非线性增加,但单位厚度上所需的切边力随着飞边厚度的增加而逐渐减小;(3)当飞边厚度为7 mm时,最佳凸凹模间隙为11.3%t(0.6mm);(4)当飞边厚度为7 mm时,最佳凹模小圆角为r=2.1%t(1.5 mm).通过阐述变形机理为建立锻件切边工艺规范提供指导,并在实验中取得了较好的效果.     

高温锻造中ASME SA508-3钢的动态软化

大型锻件高温锻造是核反应堆压力容器中重要的热加工工艺,优化的锻造工艺不仅可以满足合格的产品外形尺寸,而且可以获得优良的微观组织性能。采用热力模拟手段研究了核电用钢ＡＳＭＥＳＡ５０８－３的动态软化微观机制与高温锻造热力参数之间的关系,得到了该钢种在不同变形条件下的真应力应变关系、动态再结晶临界应变值、动态再结晶晶粒尺寸与Ｚｅｎｅｒ－Ｈｏｌｏｍｏｎ参数之间的关系。探讨了Ｚ参数的唯一性及在锻造过程中动态再结晶的应用范围,为核电锻件微观组织性能控制锻造提供了必要的力学、物理、材料关系。