大型管板锻件夹杂性裂纹形成机理探讨

本文针对大型管板锻件内部产生夹杂性裂纹的机理进行了分析研究。认为产生锻造质量缺陷的主要原因为：非金属夹杂物经较大的变形而成为薄片状。这种片状夹杂在一定的力学条件作用下，产生微观乃至宏观裂纹；夹杂性裂纹的产生与夹杂物的自身特性及变形工艺密切相关。通过改变锻造工艺和工艺参数，可有效地控制夹杂物的形貌，减少夹杂性裂纹的生成。根据研究结论，作者从控制夹杂物形貌的角度出发，提出了直拔制坯十双凸成形的管板锻件锻造新工艺，生产实践证明，这种工艺可大大提高管板锻件的内部质量。     

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。     

大型管板类锻件锻造质量的高温模拟实验研究

针对我国目前大型管板等饼类锻件心部夹杂呈片状分布并易在小应力下开裂的质量问题,采用高温物理模拟与云纹法相结合的手段,对锻造控制夹杂物形貌进行了综合实验研究。从制坯工艺入手,经过大量系统的科学实验,分析了经不同制坯工艺、成形工艺锻造后夹杂的形状和尺寸变化,从而得出取消制坯时的镦粗工序,采用直拨制坯、双凸成形的新工艺,获得了优选的制坯工艺拔长比、成形工艺镦粗比的匹配值。本文的研究成果对有效控制夹杂物形貌,使之不成为片状,从而提高大型饼类锻件的内部质量,降低废品率,具有重要意义和实际应用价值。     

有效控制夹杂性裂纹的大型锻件锻造及处理方法

大型锻件的夹杂性裂纹问题是长期以来困扰我国重型行业发展的重要因素之一。为从根本上解决此问题，本文对大型锻件内部夹杂性裂纹的形成机理进行了模拟研究，得到了夹杂性裂纹形成及其在高温条件下自修复的规律。在此基础上，提出了能有效控制夹杂性裂纹的大型锻件锻造工艺。大型管板和模块锻件的控制夹杂性裂纹锻造工艺已在生产中应用，大大地提高了大型锻件的成品率和产品内在质量，具有十分显著的经济和社会效益。     

20MnMo管板锻件缺陷分析及锻造工艺改进

针对20MnMo管板锻件锻造工艺复杂,容易产生缺陷的特点,分析研究了造成20MnMo管板锻件缺陷的主要原因.通过改进原锻造工艺来控制夹杂物的外貌和减少夹杂性裂纹,从而提高20MnMo管板锻件的质量.     

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。     

大型锻件内部云片状夹杂性裂纹产生过程模拟研究

针对我国生产饼类锻件、模块、筒体等大型锻件时 ,报废锻件内部呈现云片状夹杂性裂纹的质量问题 ,采用物理模拟方法研究饼类锻件内部夹杂性裂纹的产生及云片状缺陷的形成过程。实验表明 :饼类锻件内部云片状缺陷形成于镦粗过程 ,锻造工艺的特殊性是形成缺陷的外因 ,材料特性是产生缺陷的内因 ,并据此提出了相应的改进措施。本文的研究成果对提高大型锻件的内部质量 ,降低废品率 ,具有重要的理论意义和实用价值。     

模具结构及参数对厚饼类锻件内部质量影响

为了提高厚饼类锻件内部质量,减少探伤密集性缺陷,对锥板镦粗+展平工艺及平板镦粗工艺进行了数值模拟分析。对比了两种成形方式对锻件内部金属运动轨迹、最终位置及等效应变分布的影响,同时对锥板镦粗+展平工艺中锥板夹角α及锥顶平台长度h对锻件内部质量的影响进行研究,从而为确定正确的锥板镦粗+展平工艺方案提供依据。     

核电大型管板锻件两种压实工艺的数值模拟与研究

中心凸台压实工艺和锥形板镦粗工艺是常用的两种大型饼类锻件镦粗方式.利用Forge锻造模拟软件模拟了两种工艺镦粗的核电管板锻件.结果表明:采用中心凸台压实工艺的坯料心部在镦粗过程中一直存在三向压应力,且心部产生了变形,但上下端面仍存在难变形区;采用锥形板镦粗工艺的坯料心部在镦粗过程中一直存在两向拉应力,虽迫使与锥板接触部位的坯料产生了变形,消除了难变形区,但心部并没有产生有效变形.     

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。     

25Cr2Ni3Mo叶轮开裂失效分析

某厂生产的离心压缩机叶轮部件在车削加工过程中表面发现宏观可见裂纹,结合原材料25Cr2Ni3Mo的人厂状态以及锻造和热处理工艺,采用金相观察、扫描电镜和电子探针等实验对叶轮表面裂纹的产生原因进行了分析.结果表明,裂纹边缘有氧化脱碳层分布,裂纹产生于锻造过程中,裂纹的形成主要与原材料中的氧化物夹杂有关.     

B50A789第1级静子叶片裂纹缺陷分析

采用B50A789材料制备的压气机叶片产生的缺陷,主要是由于原材料内部夹杂、局部偏析、组织粗大,带状偏析和折叠引起的。本研究采用金相和能谱分析方法研究了锻造压气机叶片表面裂纹的形成机理,并对其锻造裂纹的形成过程进行有限元模拟。结果表明:结合低倍及高倍形貌特征,可以得出叶片缺陷为锻造加工过程产生的折叠裂纹;通过有限元模拟分析认为锻造叶片表面裂纹是源于锻件在制坯过程中,在连接杆与安装圆盘的转接处形成啃伤台阶,导致终锻结束时在叶身形成折叠裂纹缺陷。同时通过对试验过程中锻造工艺调整,采用分料卡子对过渡区分料或进行打磨来保证转角半径圆滑过渡,可有效避免叶片表面折叠和裂纹缺陷的形成。     

高压油管密封锥头镦制成形研究

研究了304L奥氏体不锈钢高压油管密封锥头的镦制成形工艺，冷镦、温镦及热镦的试验结果表明：锥头密封锥面裂纹的形成对镦制温度较为敏感，冷镦及热镦均易在锥头凸台上产生纵向裂纹，通过温镦可以有效消除304L不锈钢管锥头镦制过程中裂纹的产生；镦制过程中锥面上的环形内凹陷与材料的小均匀变形有关。     

4032铝合金花盘锻压成形技术

针对涡旋式压缩机花盘在温锻成形过程中出现的内壁开裂现象,对原成形工艺进行数值模拟,研究了终锻成形中的裂纹形成机理,并发现损伤值达到1.28。为了消除花盘侧壁开裂问题,提出在原工艺基础上改变毛坯形状,以提高金属流动的合理性,使锻件材料填充良好,变形均匀。通过对具有不同形状的毛坯成形过程的对比分析,给出了最优的毛坯形状:增大预锻件凹口深度,采用阶梯状凹口,针对外壁的截面形状,将原有的阶梯状改为圆弧状。采用改进的方案温锻花盘时,裂纹发生处的损伤值明显降低,仅有0.732,裂纹消失,各项指标都达到技术要求。改进后涡旋式压缩机花盘的成品率达到100%。     

Q345B中厚板连铸坯中间裂纹成因分析及控制

针对太钢280mm×2 000mm断面Q345B连铸坯中间裂纹导致的锻造过程裂口缺陷问题,采用低倍检验、模型计算等手段分析了铸坯中间裂纹形成机理,在此基础上提出Q345B裂纹缺陷解决措施,为降低铸坯锻造材裂口缺陷率提供了技术支撑。结果表明,太钢Q345B铸坯中间裂纹的主要影响因素为设备辊缝精度,同时连铸工艺参数也是铸坯裂纹形成和扩展的重要条件。针对上述原因,采用提高辊缝精度、降低过热度、增加二次冷却强度工艺可以提高等轴晶,基本消除了中间裂纹缺陷;开发的凝固末端电磁搅拌工艺可以根本上改善内部质量,彻底解决了中间裂纹问题。     

铝合金控制臂模锻成形工艺设计及数值模拟

控制臂作为汽车悬架系统的导向和传力元件,其锻造工艺复杂,在实际锻造生产过程中容易在零件的大拐角处出现穿透性的裂纹。该文用数值模拟预测金属成形过程,首先建立了控制臂三维数值模型,根据控制臂零件的几何形状设计了锻造工艺,然后对弯曲和开式模锻成形过程进行了分析。结果表明,该成形工艺可以较好地成形此零件,为该锻件的生产提供了理论依据。     

Predicting fracture in cold upset forging by finite element methods

Experiments dealing with the cold upset forging of metals have resulted in the determination of a forming limit in terms of the local compressive and tensile strains. As the specimen is compressed, a plot of the tensile strain versus the compressive strain can be made. Fracture occurs when the strain path intersects the forming limit. Once the fracture locus is defined by experimental methods, it is possible to use the Finite Element Method to determine if some cold forging operation will exhibit a free surface crack during a deformation process. This study demonstrates this procedure by using a simple upset forging of a cylinder that is simulated using ALPID 2.3. The local strains are then calculated by a computer program called STRAIN, which was written for this study. The computer generated curves are then compared to the experimental results and to a formula derived by J.J. Shah and H.A. Kuhn.     

就拉杆固定支架谈锻件的缺陷分析

针对汽车锻件拉杆固定支架在生产过程中产生的裂纹、折叠、表面脱碳等多种形式缺陷,从锻件生产工艺过程的各工序来分析其可能产生的缺陷,并重点就裂纹、折叠、表面脱碳等缺陷产生的原因及其解决方法进行探讨,从而进一步完善生产工艺,改善锻件质量.