大型饼类锻件锻造工艺研究综述

综述了饼类锻件锻造工艺的发展。大型饼类锻件是重型装备的核心部件之一,需要在液压机上进行自由锻造,由于其高径比远远小于1,实际生产中,废品率高,生产难度大,最严重的便是层状裂纹问题。为了克服这一问题,人们对饼类锻件进行了解剖检验,提出了压窝成形法、锥形板镦粗法等各种锻造工艺。     

大型板类锻件的锻造

常规锻造工艺生产大型板类锻件时，由于大型板类锻件的尺寸待征，无法满足高度方向压下时其砧宽比和料宽比不出现拉应力的条件，因而在锻造过程中，在其材料组织的晶界或晶界薄弱处容易形成新的裂纹源。通过对超声探伤报废的2块板类锻件(模块)进行解剖试验，其结果证明了这一论断。为了克服大型板类锻件的锻造工艺的缺点，根据锻造理论和工艺的最新研究成果，提出了锻造大型板类锻件的新FM锻造法。用新FM法锻造板类锻件，可有效地控制工艺参数，防止在变形体内产生形成裂纹的机制，并可大幅度降低板类锻件的废品率。将该工艺用于大型锻件的生产与修复中，也是非常有效的。     

大型饼类锻件锻造新工艺分析及数值模拟

在分析传统大型饼类锻件锻造工艺特点的基础上,针对现代工业对大型饼类锻件的性能要求及目前大型饼类锻件锻造的最佳工艺,分析锥形板镦粗、局部压平的工艺方法.通过ABAQUS软件模拟传统锻造工艺与新锻造工艺中大型饼类锻件中应力变化,得出新工艺的合理性与优点,为进一步研究和提高大型饼类锻件的产品质量提供一定的理论依据.     

控制大型饼类锻件夹杂性缺陷的锻造工艺及应用

夹杂性裂纹是大型饼类锻件在生产中反映出来的主要问题。本文从控制夹杂物形貌(使之减少成为片状的可能)、抑制微夹杂性裂纹的聚合,以及在高温条件下塑性夹杂可被修复的规律出发,提出了大型饼类锻件锻造工艺的制订准则,并进行了实际应用。该工艺可有效控制大型管板锻件中夹杂性裂纹等锻造缺陷,大大提高饼类锻件的成品率。     

基于微观组织演变模拟的大型饼类锻件质量控制

通过有限元模拟软件DEFORM-3D对大型饼类锻件的锻造工艺及锻造过程中微观组织的演变进行了模拟,分析了微观组织演变与可控工艺因素间的变化规律.结果表明,大型饼类锻件热锻过程中内凹球面镦板镦粗较平板镦粗晶粒细化效果好,动态再结晶体积分数高达62.7%;压下率对微观组织的变化影响较大,镦粗完毕晶粒度达到134μm,拔长过程压下率大于15%大型锻件才发生动态再结晶,且晶粒尺寸变化幅度较小、分布均匀.研究宏观_亡艺参数与微观组织演变的规律对于大型饼类锻件的质量控制有实际指导意义.     

控制大型饼类锻件夹杂性缺陷的镦粗成形工艺研究

镦粗变形是大型饼类锻件的主要成形方式,夹杂性缺陷是其主要质量问题。镦粗变形使锻件心部的塑性夹杂有可能成为片状,这种片状夹杂在一定的力学条件下会产生微观乃至宏观裂纹。因此控制夹杂物的变形并防止产生夹杂裂纹是饼类锻件锻造工艺所要研究的主要内容。为此,本文分别研究了旋转进砧法、梅花布砧法、排砧法和圆弧砧法等四种镦粗工艺条件下,大型饼类锻件心部夹杂物的变形、金属变形及损伤因子的分布情况。分析结果认为旋转进砧法可以有效控制锻件内部的夹杂物形貌。     

大型轴类锻件走台锻造

介绍了在操作机能力不足时利用压机走台锻造的巧妙方法,并简要阐述了其工艺原理和应用实例。     

大型饼类锻件20管板锻造工艺改进

20管板镦粗成形工序采用预镦粗及控制旋转进砧相结合的方法,预镦粗变形量40%~60%,旋转进砧砧宽比W/H 0.5~1,压下率εh10%~15%,有效避免了RST效应的产生,高径比≤0.3饼类锻件应用效果较好。     

核电用大型饼类锻件排砧工艺的研究

为了解决大型饼类锻件成形过程中因锻件变形不均匀引起的层状裂纹缺陷,通过DEFORM-3D有限元软件建立了排砧工艺的有限元模型,对传统下平台的排砧工艺进行了改进,提出了上下平砧的对称排砧工艺。模拟结果表明使用上下平砧且相邻道次错砧的对称排砧工艺方案能够较大提高锻件的应变均匀程度,减小裂纹倾向;在该工艺方案下采用15%压下率和400mm进砧量的工艺参数可在锻件心部获得稳定的压应力状态,同时具有较高的均匀变形率。通过产品试制和批量生产验证了该工艺方案的合理性。     

液压机上自由锻及其质量控制

本文综述了大型锻件的生产特点及其影响因素、钢锭及钢坯加热要点、大型锻件锻造工艺规程及工艺装置、大锻件锻后冷却及热处理等重要内容。其中包括大型锻件锻造的质量控制。     

大锻件工艺过程模拟研究的回顾与展望——为纪念《大型铸锻件》杂志创刊20周年而作

本文回顾了清华大学机械工程系锻压教研组在钢锭凝固、锻造过程有限元分析、密栅云纹技术、相交及热处理数值模拟等方面的研究进展。介绍了上述研究成果在大锻件工艺设计中的应用以及编制的数值分析软件。最后,作者展望了今后大锻件工艺数值模拟技术的研究方向。     

大型锻造的微观模拟与质量控制

本文通过对锻压过程的热力学研究,控制塑性流动的研究,进行微观模拟与工艺优化,提出质量控制的方案,使大型锻造实现计算机控制。     

高温扩散改变微孔隙形态的研究

从扩散的角度 ,研究了高温扩散改变微孔隙形态的机理 ,借鉴扩散焊接领域对扩散消除金属内部微孔隙的研究 ,建立微孔隙的物理模型 ,近而建立了微孔隙形态变化的扩散方程 ,并利用计算机编程求解 ,得到了高温扩散作用下微孔隙形态改变与温度、时间的关系。算例结果与实际生产工艺基本一致     

大型管板锻件夹杂性裂纹分析及锻造工艺改进

在分析夹杂性裂纹形成机理的基础上,从控制锻造过程中夹杂物形状变化的角度出发,通过有限元模拟管板锻件成形过程,力求减小镦粗时的不均匀变形,提出了WHF法拔长+预镦粗+旋压成形的大型管板锻件锻造工艺。生产实践证明,采用该工艺可有效控制夹杂性裂纹的形成,提高锻件内部质量。     

大型锻件锻造工艺及缺陷控制技术的研究现状及发展趋势

大型锻件是冶金、电力、石油、化工、矿山、交通运输行业和核能工业等大型成套设备的核心零部件,在国民经济建设、国防装备发展和现代尖端科学重大装备建设中发挥着至关重要的作用。本文回顾了我国及国外大型锻件制造业的发展历程,重点论述了大型锻件锻造过程中各种缺陷的产生原因及控制方法,指出了未来的发展方向。     

大锻件生产统计学方法与概念的探讨

论述了统计学在大锻件生产领域里应用的重要性及面临的挑战,给出了大锻件统计学中的一些基本概念与认识,探讨了大锻件统计上应注意的问题。目的是推动大锻件工艺过程的定量细化,建立大锻件生产工序能力、提升大锻件质量控制水平。     

大锻件形变新理论、新工艺及关键技术研究的回顾与展望——为纪念《大型铸锻件》杂志创刊100期而作

《大型铸锻件》杂志创刊 1 0 0期之际 ,回顾了燕山大学经过厂校合作 ,在大锻件锻造新理论、新工艺及其关键技术研究方面取得的进展 ,并提出了相应的展望。     

电液伺服系统建模、辨识与控制的研究现状

电液伺服系统因响应快速与控制灵活等优点在工业控制领域得到了广泛应用,其系统建模、辨识与控制方法的研究是近年的热点。对比了系统建模与辨识方法,电液伺服系统是本质非线性系统,存在死区、饱和、摩擦、间隙及压力-流量增益等非线性因素,线性建模精度不高,理论非线性模型也不同程度地存在未建模特性,采用非线性模型辨识能获得较高的模型精度,研究实时在线的辨识算法,并将其应用到伺服控制中,是未来努力的方向。综述了近年来电液伺服系统的先进控制方法,对理论研究与实际应用具有很强的指导意义。     

含Ti不锈钢大锻件研制

采用EAF+AOD+ESR法研制了有特殊要求的OCr18Ni10Ti大锻件33件。单件最重8.3t,最大管板Φ1850mm×260mm(5.5t),是目前最大的含Ti不锈钢锻件。所有产品一次验收合格。本文着重讨论了Ti含量控制及含Ti钢的均匀性、纯净度、晶粒度、α相和高温力学性能等问题。