宽砧强压锻造效果的常温模拟实验研究

本文运用密栅云纹法和孔穴临界闭合气动测定仪常温模拟研究轴类大型锻件宽砧强压锻造时的变形规律,得出单砧、连砧和翻转拔长时模拟孔穴临界闭合效果,以及应变分布特征,获得一些新的成果和新的认识。     

不同型砧锻造变形规律的云纹法模拟

本文阐述了用铅试件对大型锻件的型砧拨长工艺所做的模拟研究.用新开发的临界压合气动装置测得了试件内部不同位置、不同方向孔隙的临界压合曲线及孔隙闭合规律.进一步用光电扫描云纹法测得了各种型砧拨长过程中锻坯横、纵截面上的应变分布,并以此为依据分析了孔隙闭合的内部原因.对最佳V型砧角度、砧形、砧宽比(W/D_0)等进行了探讨.在此基础上,对普通V型砧、大圆角V型砧、上平下V组合砧的拨长特点,使用范围等进行了综合分析,并取得了一定的成果.最后对工厂的现行工艺提出了一些建议.     

大型筒体件锻造工艺的常温实验室模拟研究

参照实际核电压力壳(RPV)大型筒体锻件扩孔工艺,在常温下用金属铅材料设计成一组缩小比例尺寸的筒体试件,使用实验室30 t万能材料试验机缓慢加压变形.模拟研究了大型简体件扩孔工序的变形规律,定量绘出了模拟变形试件中等效应变EI等值线分布图,总结出扩孔变形分区的典型特征,研究了不同简体件形状因子、宽窄砧、不同扩孔压下率对扩孔变形的影响,首次从应变场角度得出了最佳扩孔形状因子,其值为0.95.研究结果对实际核电压力壳RPV生产有重要参考价值.     

大型筒体锻件空心钢锭锻造工艺探索

针对反应堆压力容器等大型筒体锻件采用实心钢锭存在的钢锭利用率低和生产周期长等缺点,对空心钢锭锻造工艺进行优化。通过铅试件物理模拟和DEFORM-3D数值模拟,研究空心钢锭在不同压下率、芯轴直径、砧宽、芯轴转角、接砧量和布砧方式下镦粗、芯轴拔长和芯轴扩孔时的变形规律,提出了避免空心锻造缺陷的方法,可为国产大型筒体锻件的空心钢锭锻造工艺规范制定提供参考依据。     

锻件内部脆性夹杂物边界无裂纹形成的应力条件

大型锻件内部脆性夹杂物边界裂纹是影响大型锻件疲劳寿命与冲击性能的主要缺陷。热锻变形下,脆性夹杂物周围区域的应力场是影响边界裂纹形成的主要因素之一。为研究应力场的影响,给出了平均球应力度的定义,借助平均球应力度研究了应力场对脆性夹杂物边界裂纹的影响规律。在Gleeble．3180热模拟试验机上,利用专门的试件和型砧进行了热压缩变形试验,在扫描电镜上观察试件内部脆性夹杂物边界裂纹的形成规律。试验表明,在1220℃进行压缩变形的条件下,当脆性夹杂物周围区域的平均球应力度的代数值小于-1．74时,脆性夹杂物边界无裂纹形成。     

FM锻造工艺高温云纹法模拟研究

应用高温云纹法对FM锻造工艺进行了接近生产实际条件的高温模拟试验,研究了锻件心部孔洞单砧锻合规律和内部变形规律.实验表明:采用高温云纹法研究热态下锻造工艺是可行的.高温时压合中心孔所需压下量比常温时小,单砧有效闭合区比常温时大,变形区深入心部的速度比常温时快,沿轴向的变形分布比常温时在轴线上一个较大范围内保持一个较大的值.就孔洞闭合而言,采用常温试验结果考虑高温下的锻造工艺是安全的.     

7050铝合金淬火温度场及热应力场的数值模拟

综合考虑了7050铝合金在淬火冷却过程中材料热物性参数和高温力学性能参数的非线性性质,以应力框试件为研究对象,借助非线性有限元软件ABAQUS,对7050铝合金试件淬火冷却过程中的温度场和热应力场进行了数值模拟。结果表明,温度场的数值模拟很好地反映了试件淬火时温度场的分布规律。应力框的变形特征与公认的变形结果相符合。     

大型封头锻件终锻成形规律模拟研究

通过采用物理模拟和数值模拟相结合的方法,研究了大型封头终锻成形过程中塑性成形规律和影响因素,掌握了型砧对于变形以及产生裂纹的影响作用效果.实验结果表明:增大上型砧的倒角有利于减弱心部压实效果,凹型下砧有利于减少锻件下表面裂纹和内部夹杂性裂纹的产生.研究结果对于制定合理的终锻成形工艺具有支撑作用.     

V 型砧锻造时变形规律的云纹法模拟研究

本文用光电扫描云纹法对大型锻件的型砧拔长工艺进行了模拟研究。用新研制的气动装置测得了压合试件内部人工缺陷的“临界压下量曲线”和孔穴闭合规律;并用云纹法测得了 V 型砧拔长工艺锻坯内部应变分布规律。对孔穴闭合的内部原因作了分析,对最佳 V 型砧角度、砧宽比(W/D_0)、工厂现行工艺进行了探讨。     

大型筒体件反复镦扩工艺的常温实验室模拟研究

参照实际核电压力壳(RPV)大型筒体镦件反复镦扩工艺,在常温下用金属铅材料设计成缩小比例尺寸的筒体试件,使用实验室300kN万能材料试验机缓慢加压变形.模拟研究了大型筒体件反复镦扩工序的变形规律,定量绘出了模拟变形试件中等效应变EI等值线分布图,总结出反复镦扩变形分区的典型特征,研究了反复镦扩次数对工艺变形效果的影响.研究结果,对实际大型筒体件生产有重要参考价值.     

汽车板材动态抗凹性数值模拟研究

运用有限元数值模拟方法对汽车板材胀形试件的胀形过程及其动态抗凹变形过程进行了模拟 ,研究了胀形试件的动态凹痕变形机理 ,得到了不同参数对胀形试件动态抗凹性能的影响规律 ,为从模拟途径对汽车覆盖件抗凹性的定量评估探索了有效的方法     

大型低压转子锻件多道次拔长工艺控制

随着大型核电低压转子锻件尺寸和重量的增加,锻造工艺需要解决的核心问题之一,就是主拔长工艺中锻件变形能够均匀,而且可防止漏砧,防止局部存在未变形区。文章提出多道次拔长工艺控制方法,通过合理翻转及布砧工艺提高锻件的整体变形效果,并通过数值模拟和物理模拟相结合的方法,对不同工艺的应变分布进行研究。研究结果表明,锻造时,合理的翻转及布砧工艺可以得到较好的内部变形分布。考虑到方便操作,认为对90°翻转工艺采用错砧0.8布砧工艺,对180°翻转工艺采用错砧0.7布砧工艺。     

大钢锭锻造时内部孔洞性缺陷压合的试验研究

对含有内部孔洞钢试件进行的热锻模拟实验结果表明,封闭孔洞在高温下锻造时,在一定的应力应变条件下,经过变形一压合一扩散焊合后可以消除,孔洞焊合后的部位为新的晶界所取代,应力和应变状态对孔洞闭合有明显的影响. 对不同砧宽比的平砧拔长过程内部的应变分布进行了量测和有限元法计算,结果表明拔长时坯料内部的变形分布很不均匀,大应变区只占小部分,且随砧宽比和压下量的不同而移动和变化.当砧宽比W/H<0.51时,最大应变区不在坯料中心.     

平砧倒棱方柱体的数值模拟研究

应用ANSYS有限元分析软件 ,对方柱体在平砧间倒棱进行了数值模拟。研究了倒棱时内部应力应变分布情况和变形规律 ,为正确制定倒棱工艺提供了理论依据 ,对大锻件的生产有意义———过去被忽略之处得到了新的认识     

新型复合曲面型砧的锻造性能比较

以大型钢锭锻造过程为研究对象,通过理论建模和数值模拟,对大锻件变形的均匀性进行研究,将新型复合曲面型砧和传统V型砧的锻造结果进行比较,以求技出在用不同砧子进行锻造时,锻件内部的应力、应变状态.结果表明,复合曲面型砧在锻件组织性能优化上具有优势,其不但能使大型锻件心部得到很好的压实效果,有效地消除了钢锭内部出现的偏析、疏松及缩孔缺陷,而且大型锻件表面金属变形也能得到很好的控制,消除了锻造过程中的难变形区.     

大型低压转子FM法锻造工艺模拟研究

百万千瓦核反应堆中汽轮机低压转子锻件是目前世界上所需制造的最大锻件,需采用600 t级钢锭直接锻造成形.根据成形特点和需要,采用物理模拟的方法,研究了FM法锻造成形工艺,建议采用砧宽比为0.6左右,压下率为15%.FM法压下时试件表面存在产生裂纹的倾向,合理选择凸型砧角度可减弱表面裂纹的产生,角度选择8°左右效果较好.研究了拔长时坯料形状及多工序连砧拔长的影响作用,为最终生产工艺的制定提供理论指导.     

电铆焊焊孔间距对货车侧墙焊接变形的影响

针对货车侧墙采用电铆焊焊接时的变形控制问题,文中采用组合热源模型对电铆焊热源进行了模拟,并验证了模型的准确性,取适当的电铆焊接头并通过顺序热力耦合计算了其固有应变,利用固有应变通过弹塑性有限元法研究了焊孔间距对货车侧墙结构焊接变形的影响,并对模拟结果进行了验证。结果表明:在试件底板中央焊接变形最大,顶角位置的焊接变形最小;随着焊孔间距的增大,试件的焊接变形减小;模拟结果与试验结果吻合。     

大型筒体锻造工艺参数特性模拟研究

目前国内对制定加工效率高、成本低的空心钢锭锻造筒体工艺缺少科学依据。空心钢锭锻造过程中塑性变形规律较实心钢锭发生了很大变化,文章通过云纹实验和数值模拟相结合的方法对大型筒体锻造过程中单砧压下率、砧宽比、错砧角度、芯轴尺寸等工艺参数对变形规律的影响进行了研究,为提高大型筒体锻件质量提供了的实验依据和理论基础。     

大型钢锭内部孔洞性缺陷锻合过程的数值模拟和实验研究

本文是作者一篇论文的详细摘要。作者对锻件内部孔洞消除机制作了实验研究,对锻造过程孔洞压合和应变分布用塑性有限元法进行数值模拟,并对锻造坯料内部应变分布作了试验量测。研究结果表明:大锻件内部孔洞的锻合过程由变形、压合、焊合三个阶段组成,孔洞只有在高温下才能焊合;孔洞闭合度λ与最大压应变ε_1呈线性关系,孔洞的几何因素和工具接触表面摩擦不改变这种规律,但可使应变向坯料心部集中,有利于闭合心部孔洞;用平砧拔长时,砧宽比应取0. 51以上,而用FM 法时,砧宽比应大于0. 4。作者建议制定大钢锭锻造工艺时,要注意:1) 尽量使最大压应变ε_1的方向同内部孔洞的短轴相一致;2) 拔长时应使用合理的砧宽比;3) 压合内部孔洞要在较高温度下进行。     

不同型砧下方柱体倒棱工艺研究

利用有限元软件模拟了120°的V型砧和梯型砧的锻造倒棱过程,分析了在不同型砧上倒棱后锻坯塑性变形区的内应力、应变分布和变形规律。结果表明:与120°的V型砧相比,采用梯型砧倒棱提高了锻坯内部的压应力,使锻坯心部和内外表层金属均获得较大的均匀变形,避免了表面裂纹的产生,提高锻件的内部质量;它为正确制定倒棱工艺提供理论依据,对大型锻件的生产实践提供指导。