冶金部钢铁物理测试情报网金相专业第八届年会论文摘要(续)

1Cr18Ni9Ti旋压薄壁管内壁黑丝成因的探讨/陆关福等(上海钢铁研究所) 本文采用金相及电子探针方法,分析了1Cr18Ni9Ti旋压薄壁管内壁黑丝缺陷的成因。结果表明,钢中夹杂物含量较高,且呈串状分布时,在酸洗过程中易被酸蚀掉呈条状空隙,当钢管内壁涂上含有氧化铝高硬度粒子的牛油石灰作润滑剂时,在随后的冷拔过程中氧化铝硬粒子嵌入软态金属基体的条状空隙中,再经冷轧、旋压便产生黑丝缺陷。减少和消除缺陷的措施是: ①选择夹杂含量较少的原材料;     

带环形底圆筒开裂的原因分析

在产品制造中发现带有环形底的旋压件圆筒部分开裂的情况之后,对其进行了调查、测试和分析。分析结果说明:圆筒内壁的裂口缺陷为折叠和裂纹;其缺陷为旋压坯料尺寸不合适或采用的旋压工艺参数不匹配所致;带环形厚底正旋时,为保证旋压过程中金属的稳定流动,其起旋点不宜明显超出阶梯轴芯棒的轴肩,应采用与坯料尺寸相匹配的旋压工艺参数,以保证在旋压过程中不产生折叠、裂纹;应对其旋压后的工件抽样剖取加工纵向截面试样,检查其旋压质量;对于重要的强力旋压件,应100%进行无损探伤检验。     

SPHC钢白色条状缺陷的形成及控制

SPHC钢作为热轧产品,广泛用于制造各种面板、焊接结构件,或者作为冷轧薄钢板的原料。文章针对作为冷轧基料的本钢热轧SPHC产品在用户使用过程中出现的白色条状缺陷进行分析,发现白色条状缺陷主要是气泡与以氧化铝为主复合类夹杂物共同作用的结果。因此本钢炼钢厂对其生产过程中脱氧时机、工艺路径及精炼周期等生产工艺参数进行优化调整,减少了白色条状缺陷。     

内壁加强筋圆筒件的旋压成形工艺可行性研究

内壁加强筋圆筒件是航空航天器、卫星壳体等装置的关键组成部分,以Al-Li合金圆板为坯料,利用有限元软件DeForm构建其旋压三维模型,通过数值模拟的方法对其旋压时的材料流动、应力和应变分布、材料变形特点等进行了研究,并对各类缺陷进行了分析。结果表明:内壁加强筋圆筒件旋压成形过程是挤压与拉伸变形的复合成形;确定合适的进给比、成形角、旋轮和芯模圆角等工艺参数,可控制金属的流动以获得加强筋填充饱满的零件。     

电解铝液直接铸轧生产PS版铝板基表面缺陷的研究

研究了电解铝液直接铸轧生产PS版铝板基的主要缺陷,并分析了缺陷产生的原因.结果表明:使用电解锌;液直接铸轧生产PS版铝板基的表面缺陷主要是黑丝、黑条、亮片、亮斑、铝粉压入、坑洞、粘伤等.黑丝宏观上呈连续长条状,吸附杂质时显现黑色丝状;微观上在低倍下类似一条沟槽.黑丝的形成原因主要是铝液扒渣不彻底、静置炉中熔体温度控制不当或精炼不充分、陶瓷过滤板局部孔隙较大、合金中铁硅比例不合适等.黑条宏观上是一条或多条间断性的长条缺陷,局部由多条类似黑丝的缺陷平行组成.黑条缺陷是黑丝缺陷的密集形态.     

旋压产品中常见缺陷及对策

列举了强力旋压常见缺陷，例如裂纹、起皮、堆积、粘结、鼓包、内壁翱伤、扩径等，分析了产生的原因，针对坯料和旋压工艺参数，简要探讨了应对措施。     

航天用1Cr18Ni9Ti极薄壁管内壁的灰带分析

研究了钢管内壁表面灰带缺陷形成原因:旋压后的钢管酸洗时没有充分除去附着在钢管内壁的氯化石蜡润滑剂,在以后退火时碳沿晶界渗入形成障碍晶粒长大并使晶界贫铬的块状M_4C_3之类的富铬相。提出使用碱煮、水煮、酸洗联合去氯化石蜡工艺,取代传统的酸洗工艺,能有效地预防灰带的形成。     

氧化铝粉体在硅溶胶中的分散机理研究

通过沉降实验和流变学测试研究了氧化铝粉体在硅溶胶中的分散行为,结果表明,与在去离子水中分散时相比,随硅溶胶浓度增大,浆料沉降体积和表观粘度呈先急剧减小,再缓慢增加趋势.对沉降后上部清液中二氧化硅浓度的测定表明,氧化铝颗粒沉降过程中,硅溶胶纳米粒子向上部清液中富集,最终上部清液中SiO2浓度与初始浓度相比反而有所增大.TEM分析和FTIR分析表明,沉积物中几乎不存在硅溶胶纳米粒子;由此得到硅溶胶纳米粒子在氧化铝颗粒表面的分布模型,发现浆料最稳定时的硅溶胶浓度约为单层饱和分布量理论计算结果的2.5倍左右,而其分散与稳定则是由于未吸附硅溶胶纳米粒子对氧化铝颗粒产生的空缺稳定作用所引起的.     

37Mn5管材内壁表面上鼓包缺陷形成原因分析

针对37Mn5合金管坯经穿管后在管材内壁表面上形成大量条状鼓包缺陷,利用金相显微镜、扫描电镜及能谱分析等检测手段,对鼓包进行分析。结果表明,在管坯基体中存在较大尺寸的复合型条状夹杂物。此类夹杂物分割了金属基体的连续性,在管壁上形成小夹层。在穿管过程中因受到轴向摩擦力和轴向碾制力挤压,小夹层皱起并与基体脱离形成鼓包。因此,提高钢水的纯净度是减少或消除鼓包缺陷的主要措施。     

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针对37Mn5合金管坯经穿管后在管材内壁表面上形成大量条状鼓包缺陷,利用金相显微镜、扫描电镜及能谱分析等检测手段,对鼓包进行分析。结果表明,在管坯基体中存在较大尺寸的复合型条状夹杂物。此类夹杂物分割了金属基体的连续性,在管壁上形成小夹层。在穿管过程中因受到轴向摩擦力和轴向碾制力挤压,小夹层皱起并与基体脱离形成鼓包。因此,提高钢水的纯净度是减少或消除鼓包缺陷的主要措施。     

工艺参数对镍基合金薄壁筒旋压稳定性的影响

为实现径厚比达1 400的镍基合金薄壁筒减薄旋压,研究工艺参数对旋压稳定性的影响,建立超薄壁大径厚比筒形件旋压的数值仿真模型,分析主轴转速和旋轮进给速度等工艺参数对旋压变形稳定性的影响规律和不同工艺参数下金属材料的流变规律,结合数值模拟的结论旋压出径厚比达1 400的筒形件。结果表明:当主轴转速为160 r/min、旋轮进给速度为40 mm/min、旋轮圆角半径为6 mm,减薄率为30%、工模间隙率为5%时,旋压过程中工件内壁将出现一个均匀的锁模环,加载区局部材料在锁模环的约束下发生定向流变,使超薄壁筒形件在旋压过程中保持足够的稳定性。     

薄壁铝合金锥形件旋压过程的缺陷分析

针对铝锥旋压成形中出现的质量缺陷,通过有限元分析模拟其成形过程.分析了产生缺陷的原因,并验证了不同工艺参数条件下旋压制品的成形特点,为制定旋压工艺方案提供参考.同时,在旋压试验中验证、优化模拟结果.结果表明,模拟分析有效地展现了旋压过程中的各种异常变形及其原因,如破裂、翻边、褶皱、失稳等,为制定、优化旋压工艺提供了有益的指导,在旋压加工中有效地避免了上述缺陷,提高了产品质量,简化了工艺试验方案,提高了生产效率.     

基于神经元网络的薄壁筒滚珠旋压成形缺陷诊断

作为一种连续局部塑性成形工艺,滚珠旋压被应用于制造高强度、高精度的纵向内筋薄壁筒形件.通过使用铝合金作为旋压材料,在实验的基础上分析了滚珠旋压过程中金属材料非稳定流动的基本原理及旋压件产生表面质量缺陷的原因.以人工神经元网络为基础,对旋压件的表面质量缺陷进行了预测.实验证明,神经元网络能够精确地诊断旋压件的表面质量缺陷.     

铸造铝合金筒形件强力热反旋减薄率对喇叭口(缺陷)的影响

基于ABAQUS/Explicit有限元平台对7075铸造铝合金筒形件强力热反旋成形进行数值模拟,分析减薄率、预热温度对筒形件旋压成形过程中喇叭口缺陷的影响。结果表明,减薄率为20%、预热温度为300℃时,工件壁厚减薄均匀且内壁保持贴模;减薄率为30%、预热温度为325℃时,工件出现明显的喇叭口现象,扩径度最大,达5.35%。综合分析表明,最佳工艺参数为减薄率20%、预热温度300℃。     

旋压圆筒微小裂纹等缺陷的超声检测

针对旋压圆筒容易产生裂纹、分层、折叠等危害性缺陷的特点以及超声检测过程中旋压纹产生严重的超声杂波干扰现象,通过优化超声波探伤灵敏度、探头摆动角度、扫查速度等参数,进一步提高薄壁旋压圆筒微小缺陷的检出率。     

基于声场计算的管道曲率对焊缝二次波检测的影响

超声检测小径管焊缝时的缺陷定量与内壁曲率的关系鲜有研究。基于声场计算模型,研究了斜探头发射声束经不同曲率的小径管内壁反射后的散射声场,并以此计算出焊缝中点状、条状和球状三种不同反射体的回波信号。与DL-1试块DAC曲线作对比,得出了小径管内壁曲率对焊缝二次波检测的影响规律,为小径管二次波或多次波反射法检测评定缺陷的大小提供了理论依据。     

多楔带轮旋压成形工艺及缺陷分析

文章采用旋压工艺替代传统机加工工艺成形多楔带轮。针对物理实验中产生的旋压裂缝以及飞边缺陷,运用有限元模拟分析了变形区域的材料流动情况、应力分布以及缺陷的形成机理。结果表明,多楔带轮在增厚成形过程中,其端部区的材料流动速度低于口部区的材料流动速度,造成端部区的材料积累,形成飞边;在端部与侧壁相交处出现材料不足,径向、周向、轴向最大应力值均超过材料抗拉强度,导致产生旋压裂缝。通过增加一个凹形预成形旋轮,对旋压工艺进行改进,在CDC-S80旋压机上进行试验,消除了旋压裂缝以及飞边缺陷。     

筒形件错距旋压缺陷的有限元仿真研究

筒形件的错距旋压是一个非常复杂的塑性变形过程，在生产实践中，常伴有旋压缺陷的产生。本文采用三维弹塑性有限元仿真的方法，对旋压变形过程中的韧性损伤、不贴芯模、隆起等典型缺陷的起因进行研究，并提出相应的预防措施，这对旋压件的生产具有良好的理论指导意义。     

筒形件强力旋压的有限元模拟

现代旋压技术是广泛应用于航空、航天、军工等金属精密加工技术领域的一种先进塑性成形工艺。强力旋压是旋压技术的一个重要组成部分,对强力旋压的受力状态进行深入研究将有助于了解旋压工艺的特点和可能出现的缺陷。本文用弹塑性有限元法对强力旋压过程进行了模拟,获得了强力旋压稳定状态下应力应变的分布规律,解释了强力旋压的变形机理和隆起等缺陷产生的原因。     

AlMg6Mn合金在剪切旋压过程中的变形行为与微观组织演变(英文)

通过力学性能表征、光学显微镜和SEM电镜观察结合EDS分析,对AlMg6Mn合金在剪切旋压过程中的变形行为和微观结构进行研究。将样品在一工业旋压机上进行剪切旋压变形,压下量分别为30%,50%和68%。晶粒在剪切旋压过程中逐渐得到细化。随着压下量的增大,晶粒沿轴向拉长,沿圆周方向收缩。得到了最优的强度和伸长率,这归因于晶粒细化和固溶体中粒子与Mg、Mn原子之间的位错反应。