大规格铌钨合金棒材锻造工艺研究

研究了不同锻造工艺对新型铌合金Nb-W-Mo-Zr棒材的组织和力学性能的影响.结果表明,对于小规格φ63mm Nb-W-Mo-Zr铌合金棒材,采用摔锻拔长即可满足要求;而对于大规格φ77 mm Nb-W-Mo-Zr铌合金棒材,通过改变锻造方式,采用两次镦粗+拔长工艺可以使得φ77mm的棒材达到与φ63 mm棒材摔锻拔长工艺相当的组织和室温力学性能.     

大规格TC11钛合金棒材的热处理

对大规格 TC11钛合金棒材双重退火后的组织与性能进行研究.结果表明,TC11合金棒材热处理后,其中心部分组织因冷却速度缓慢,显微组织和α、β相成分发生明显改变.该组织与性能已不符合GJB 2744A-2007<航空用钛及钛合金自由锻件和模锻件规范>要求.因此大规格TC11合金棒材应根据材料的使用条件和不同的性能要求,适当调整热处理制度.     

燃气轮机用IN718高温合金改锻工艺

为了探索IN718高温合金大型燃气轮机轮盘锻件的制造工艺及质量控制要点，采用VIM+VAR制备的Φ450 mm大规格IN718高温合金近铸锭，进行了不同变形温度、改锻火次及包套方式等热变形参数的改锻并制成锻件，经固溶+时效热处理后通过水浸法超声波检测、光学金相检验及室温拉伸试验等方法对锻件进行研究。试验结果表明：对于超大规格的IN718高温合金近铸锭材料，通过在1080～1010℃加热进行反复镦拔，可明显改善锻件上、下端面的变形量，降低超声波检测时的噪声水平，获得等轴细晶组织并消除δ相的方向性，锻件的综合力学性能最优；镦拔中应注意减少坯料与平砧的传热，避免出现少数未再结晶的、顺着变形方向被拉长的扁长晶粒。     

某特殊需求的大规格TC4钛合金棒材制备工艺研究

为给某特殊锻件提供满足缺口应力断裂性能的大规格TC4钛合金棒材,将3次真空自耗熔炼得到的5 t重的Ф720 mm TC4钛合金铸锭,分别采用β相区开坯+两相区直拔锻造和β相区开坯+两相区锻造(镦拔+直拔)两种工艺,制成Ф350 mm TC4钛合金棒材。第二种工艺制备的锻棒组织的均匀性及等轴化程度、超声波探伤水平均优于第一种工艺制备的棒材;普通退火处理后棒材的室温塑性和缺口应力断裂性能也较好;各项技术指标均符合标准要求。     

微车曲轴锻造工艺开发及模具设计

以微车内燃机用曲轴的成形工艺开发为目的,分析了该规格曲轴成形可行性及工艺难点,设计了预、终锻件形状及预、终锻模具结构.在预锻件平衡块的内侧设计了厚度为15mm的工艺连皮,预、终锻模具设置了阻力墙结构,上述两项工艺改进有效的保证了终锻件的成形效果.利用金属塑性成形仿真软件DE-FORM-3D,对改进的工艺进行仿真分析,仿真结果有效的验证了工艺方案.模拟预测了预、终锻成形力分别为39.9MN,终锻为56MN.设备63MN有富余.模拟显示终锻件的平衡块顶端完全充满.基于模拟验证的工艺和设计的模具进行生产试制,经检测曲轴锻件产品的尺寸及性能完全达到了设计要求.     

轮毂轴管终锻成形模具设计技术

根据某规格汽车轮彀轴管零件的形状尺寸特点,设计了预锻毛坯和终锻成形方案,并对成形方案进行了工艺和模拟分析.模拟结果显示,金属变形仅局限于端部,金属能正确成形锻件形状,杆部不再发生变形,其内孔的斜面形状保持不变,冲头的长度可适当减短.设计了终锻成形模具,模具采用楔块结构,使凹模能左右开启,从而使锻件脱模容易.该模具结构使锻件的外形略去拔模斜度,材料利用率提高约12.5％.该成形方案合理可行,对生产有一定的指导意义.     

Ti6242S钛合金盘形锻件锻造及热处理工艺研究

采用260 mm钛合金棒材,以锤锻和压机锻造的方式试制了Ti6242S饼坯和盘形锻件,研究了锻造及热处理工艺对显微组织、力学性能以及超声检测杂波水平的影响。结果表明:压机锻出的饼坯组织和性能更优;随着固溶温度的升高,锻件初生α相减少,杂波降低;经制坯、压机锻造、热处理,锻件可获得较优的组织和性能。     

汽车中间轴锻造工艺的优化

传统的汽车中间轴锻造工艺为:自由锻制坯-成形镦粗-预锻-终锻-切边,该工艺对工人操作要求较高,生产效率低。改进的工艺为:成形镦粗-两道次滚挤-终锻-切边。该工艺能降低模具成本和工人的操作难度,提高生产效率。运用数值模拟仿真软件对改进的工艺进行全工序模拟,系统地研究了滚挤模具下压间隙量和坯料规格对锻件填充性能的影响,模拟发现:下压间隙量为6mm时锻件的填充性能最好,飞边少且均匀。最优的坯料规格为准64mm×258mm。实际生产表明:改进的工艺避免了因人工操作产生的不合格件,提高了锻件质量的稳定性。     

GH907合金自由锻环形件混晶组织的分析及改进

针对GH907合金自由锻环形件组织不均匀的问题,分析了原材料和锻造过程对锻件组织的影响,提出了改进措施。加热温度偏高、终锻变形量偏小、终锻温度偏低是导致锻件不均匀组织的主要原因,原材料的混晶组织会加剧锻件的组织不均。采用软包套保证终锻温度,将坯料的高径比提高到1.8,将棒材直径减小到155 mm,将环坯加热温度降到1050℃,终锻变形量提高到35%,此时锻件的组织均匀性明显改善,力学性能有一定提高。     

基于BP神经网络和遗传算法的齿轮坯预锻件多目标优化设计

在齿轮坯多工位锻造生产中,齿轮坯预锻件的设计直接影响到终锻时金属流动、锻模型腔的充满情况、锻件质量和模具寿命.本文利用BP神经网络处理高度非线性问题的特点,建立了预锻件尺寸和终锻成形力、终锻最大模具应力之间的网络模型,再结合遗传算法的全局寻优功能,确定了在终锻成形力最小以及终锻最大模具应力最小时的最佳的预锻件形状和尺寸.     

基于Deform-3D的花键轴叉热锻成形工艺优化

针对花键轴叉锻件传统锻造工艺耗料多的问题,提出立式预锻、杆部热挤成形的预锻成形方法,给出了立式预锻的模具结构设计,并对热挤预锻模具进行了参数优化,解决了充填不足的问题,最终锻出低能耗、低料耗、高生产率的合格锻件。基于Deform-3D有限元分析软件模拟观察到花键轴叉锻件的成形过程,准确分析出缺陷形成的原因和工艺优化后锻件成形效果。通过实际生产验证了模拟结果的可靠性,在优化预锻件脱模斜度和终锻模具桥部参数后,生产效率提高至少20%,料耗节省约15%,终锻模具磨损量降低约25%,模具寿命得到明显提升。     

大规格复杂曲面叶片精密模锻成形工艺设计及优化

以大规格复杂曲面叶片锻件为例,介绍了复杂曲面叶片锻造模具的设计关键点——叶片旋转定位和投影面中心重合。预锻坯料采取变直径物料分配设计和定位设计,基于Deform-3D有限元模拟软件进行了精密模锻成形工艺优化,并在100 MN液压机上验证了工艺的可行性。结果表明:叶片旋转定位和投影面中心重合设计,减少了预锻坯料的偏移和滑动。预锻坯料总长度是重要尺寸,在终锻成形过程中,长度方向单边展宽不小于60 mm。预锻坯料进行了拍扁定位设计,解决了预锻坯料偏移和滑动问题。预锻坯料采取变直径物料分配并进行了尺寸优化,锻件充填完整,锻件飞边宽度均匀性标准差SD值达到最小。     

大型GCr15锻件超声波检测密集型缺陷的成因

在超声波检测大型GCr15锻件(冶炼路径:EAF-LF-VD-铸锭-热送-锻造;首次生产锻比6:1,改锻锻比为5:1,直径φ650 mm)过程中,探出纵向的超声波密集型缺陷。对其定位解剖,且用金相、扫描电镜和能谱分析等方法进行分析。结果表明:大型轴承钢锻材中心区域存在严重的碳偏析是导致GCr15锻件出现超声波的衰减与反射的原因。     

大齿轮锻造经验点滴

我厂生产的锻件,有许多是如图1所示的不同规格的大齿轮。在过去的锻造工艺中.多采用在园形毛坯上、下面加放压圈的方法进行自由锻造。由于人工操作,压圈定位不准确,造成轮幅型腔的偏心。因此制订工艺时,必须人为地加大锻件机械加工余量及公差,因而锻     

铝合金材料的新型热处理技术研究

论述了铝合金材料热处理方面的最新研究进展.介绍了钢材热处理研究的热点课题,以便供铝合金热处理研究工作中参考.介绍了淬火工艺中的冷却过程,计算机模拟在材料淬火研究中的应用和强烈淬火技术的研究成果,提出大规格铝合金挤压棒材和锻件淬透性的研究方向.     

某曲轴制坯辊锻缺陷分析及优化改进

曲轴采用制坯辊锻工艺后,锻件上出现了一些小耳朵缺陷.分析其原因,主要影响因素是过渡圆角和辊锻道次的匹配.利用DEFORM进行模拟优化改进后,发现过渡圆角半径20mm时为最宜;第2道次辊锻时,锻件的夹持端距离辊锻模具端部的距离为45mm时,道次匹配最合理.经过生产试验验证,改进后的工艺使缺陷达到最小.     

大法兰半轴的联合锻造工艺

半轴是典型的两端局部镦粗的长杆类锻件，通常采用平锻机锻制。图１是某汽车半轴的锻件图，其法兰直径大，所需平锻机的吨位也大。为了满足用户需求，在我厂现有工艺、设备的情况下，采用较小吨位的平锻机和自由锻联合锻造工艺，完成了该半轴的生产。其工艺过程介绍如下。图１　半轴锻件图１　工艺方案的选择及坯料规格的确定１１　工艺方案的选择我厂主要以锤锻为主，最大的平锻机是１２５００ｋＮ，很显然，要采用平锻工艺来完成该半轴的生产是不可能的。经分析论证，决定采用平锻—自由锻—平锻的联合锻造工艺方案。其工艺路线为：下料…     

20钢锻件性能不合原因分析及对策

对20钢不合格锻件进行研究,确定屈服强度和冲击韧性不合格的直接原因是锻件内部存在大量的粗大魏氏组织。该组织的形成原因主要是锻件终锻温度过高,锻后正火冷却速度不合理,并且钢中合金元素含量偏低。通过多次正火消除了魏氏组织,使不合格锻件得以挽救,并在后续生产中调整钢的成分、降低终锻温度、提高正火冷却速度确保了锻件一次合格。     

叶片用小规格TC4棒材的组织和织构研究

采用径锻加工方式制备叶片用Φ30 mm的小规格TC4合金棒材，并使用金相显微镜、XRD衍射仪及电子背散射(EBSD)技术研究棒材边部到心部的显微组织、物相组成和微观织构，并分析组织和织构对棒材力学性能一致性以及超声探伤杂波水平的影响。结果表明，径锻棒材内部晶粒得到充分细化，从边部到心部晶粒尺寸逐渐增大，径锻棒材的β转变片层组织被破碎。棒材中含有少量等轴状β相晶粒，分布在α_p的晶界和β转变组织中。棒材边部为■板织构，R/2和心部为■轴向的丝织构，且棒材的织构强度从边部到心部逐渐减弱。棒材抗拉和屈服强度的变异系数仅为0.24%和0.29%，具有优异的一致性。径锻加工小规格TC4棒材的超声波杂波水平为Φ0.8～9 d B，相对于轧制棒材杂波升高，这与径锻棒材显微组织不均匀区域的晶体取向变化有关。     

基于Deform 3D的长杆类汽车转向节锻模设计及锻造工艺生产验证

针对SG转向节形状复杂、锻件截面变化较大的结构特点和实际锻造生产中出现的塌角、缺料、折叠等锻造缺陷,通过Deform 3D有限元软件建立SG转向节的有限元模型,构建弯曲模具、预锻模具和终锻模具,并分析预锻件和终锻件的金属流动过程.对SG转向节的弯曲、预锻和终锻3道工序进行现场生产试验,验证了模具设计、工艺方案的正确性和...