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.     

WHF法错砧锻造效果模拟研究

本文采用孔洞临界闭合测定仪,测得WHF法单砧拔长时全场孔洞临界闭合值,绘出闭合区分布图,并分析了闭合区面积与压下率的关系.在此基础上研完了WHF法连砧,翻转拔长时孔洞闭合规律与应变分布,将错砧拔长与不错砧拔长进行了比较.本文分析了一般的拔长工序不能有效锻合内部孔隙性缺陷的原因,用实验证明了WHF法进行错砧拔长能够锻合内部孔隙,并提出了错砧方案.     

800MN模锻液压机主缸缸底锻件关键成形技术的研究

利用数值模拟的技术,研究了采用平面、球面、锥形砧型时,800 MN模锻液压机主缸缸底锻件镦粗过程中锻件内部的应变、静水应力以及心部孔洞尺寸的变化情况。通过对不同砧型时锻件内部等效应变、静水应力、孔洞闭合程度以及镦粗工艺力的考察,得到了球面砧优于另外两种砧型的结论。     

砧宽比对孔洞闭合影响的光塑性研究

利用光塑性方法,根据材料相似性,分析了中心压实法闭合孔洞时,不同的砧宽比对孔洞闭合效果的影响及孔洞周围应变分布情况,得到最佳砧宽比。     

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。     

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.     

锻造过程中钢锭内部孔洞型缺陷闭合规律研究

对可能影响锻造过程中大型钢锭内部孔洞型缺陷闭合的各种因素进行了系统研究.结果表明,变形温度、应变速率、摩擦系数、试样尺寸和孔洞尺寸对锻造过程中孔洞的闭合基本没有影响,而试样高径比、孔洞位置和孔洞形状对孔洞的闭合有较大影响.其中试样高径比和孔洞位置通过影响孔洞周围的应变条件来影响孔洞闭合,是间接因素.孔洞所在位置的应变越大,孔洞越容易闭合.孔洞形状是影响孔洞闭合的直接因素,也是最本质的因素.为了描述这种现象,提出了孔洞高径比的概念.模拟结果显示,沿变形方向孔洞的高径比越大,孔洞越难闭合.基于以上研究和大钢锭的实际解剖结果,提出了全新的宽砧径向压实工艺(WRF法).该工艺可使应变集中于钢锭中心区域,并满足孔洞闭合所需的最佳高径比条件,因此,可高效愈合钢锭的中心缩孔、疏松.工业实验验证了该工艺的有效性和实用性.     

镦粗过程中锻件内孔洞缺陷邻域应变分布的模拟研究

本文通过塑泥试样的物理模拟与刚塑性有限元的数值模拟相结合的方法，研究了镦粗过程中的锻件内部孔洞缺陷的变形过程，并着重研究了内部孔洞尺寸与摩擦条件对孔洞闭合的影响，绘制出应变分量、应力分量、等效应力和等效应变的等值线图。通过对孔洞邻域的应变分布的分析，指出孔洞周围存在一个应力、应变集中区域。孔洞尺寸越小，应变集中程度越大。增大摩擦，有利于中心部位孔洞的闭合。     

钢锭内部孔隙性缺陷锻合过程的数值模拟

通过比较圆柱体试样内部孔洞锻合过程的模拟计算结果和实验结果,确立了钢锭内部孔隙性缺陷锻合过程的模拟法,并对长孔型缺陷和短孔型缺陷的锻合过程进行了计算,得到各类孔洞的闭合规律,且定量给出了不同位置处孔洞闭合时所需的临界压下率。从孔洞闭合的力学本质角度,对钢锭内部的等效应变分布情况进行了研究。结果表明,孔洞的闭合完全是由于应力集中并达到一定程度的变形所引起的。其中,四面体孔最难闭合,为所有孔洞锻合所需临界压下率的上限值。锻合区域的给出,为制订锻造工艺提供了理论依据。     

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。     

砧宽对磨辊轴拔长时孔洞闭合的影响研究

孔洞是大型锻件生产时常见的缺陷,严重影响锻件的质量,需要通过在锻造过程中合理控制工艺参数进行消除.砧宽比是影响着孔洞闭合效果的一个重要参数.通过运用不同砧宽对磨辊轴拔长时孔洞闭合的研究,得出了合理的砧宽,为实际生产提供了理论参考.     

压实工艺对大型SA508Ⅲ钢铸锭内部孔洞闭合的影响

使用刚塑性有限元模拟分析了等效应变(ε_e)、应力三轴比(T_x)、静水压力积分值(Q)等三种孔洞闭合评价方法对孔洞闭合的影响。以Q作为孔洞闭合标准,对SA508Ⅲ钢大型铸锭内部孔洞压实工艺进行了优化。结果表明:Q值比ε_e、T_x更适用于评判孔洞闭合的效果,孔洞闭合临界值(Q_c)随着孔洞直径比R_v的增加而增加,当1%≤R_v≤4%时,Q_c值从0.313增加到0.529;当4%R_v≤8%时,Q_c值为定值0.529;当8%R_v≤10%时,Q_c值从0.529增加到0.754。"WHF(宽砧强力压下锻造)拔长+镦粗+二次WHF法拔长"工艺能有效实现SA508Ⅲ钢大型铸锭内部孔洞的压实,在R_v≤8%时,铸锭压实长度比(铸锭主体压实长度/铸锭主体总长度)为100%;当R_v由8%增加到10%时,铸锭压实长度比为87.5%。     

镦粗变形云纹解析和柱状孔洞临界闭合规律模拟研究

本文应用云纹法和孔洞临界闭合气动测定仪常温模拟研究单头带把和双头带把试件的镦粗变形,得出了试件子午面上不同部位和不同方位柱状孔的临界闭合曲线。研究了柱状孔分布的部位参数和方位参数对孔洞临界闭合压下率的影响。分析了柱状孔的闭合过程。试验得到了镦粗时子午面上的U场和V场云纹图,根据云纹图分析了镦粗时金属流动规律和应变应力分布特点。     

镦粗过程中的锻件缩孔闭合顺序

锻件镦粗过程中,宏观模型与微观模型具有相同的变形过程,即相同压下步数下所用的时间相等。通过测量代表性特征体中所含缩孔闭合时相对应的宏观模型中的压下量,来确定这些特征点区域内缩孔的闭合顺序。在Deform-2D软件中建立平面镦粗模型,由于工件具有对称性,在工件上选取有限个特征点,通过改变温度、应变速率及缩孔尺寸大小来进行模拟,选取合适的模型压下量,得知各特征点的闭合顺序受温度和缺陷尺寸的影响比较小,而应变速率的变化将引起特征点闭合顺序发生显著的变化。与实际对比,相同条件下的锻件内部变形区域基本一致,验证了不同变形环境下的不同变形区域内所含缩孔的闭合顺序。     

异步冷轧压下量对AZ31镁合金板显微组织的影响

对AZ31镁合金板进行了5%、10%、15%压下量的异步冷轧,通过金相分析研究了不同的冷轧压下量对AZ31镁合金板材截面显微组织分布的影响。结果表明:随着压下量的增加,板材组织中孪晶和形变带增加。5%和10%压下量时,AZ31镁合金冷轧板的变形主要为孪生;压下量为15%时,变形主要为孪晶和形变带。当压下量较小时,孪晶在板材厚度方向的分布存在明显的不均匀,轧面附近的孪晶比板材心部多。随着变形逐渐深入到板材内部,剪切应变在板材厚度方向上各层的分布也逐渐趋于均匀。由于是异步轧制,板材上下轧面附近剪切应变分布不同,对应显微组织中的孪晶和形变带存在差异。     

FM 法锻造时变形规律的云纹法模拟研究

本文利用自制的“临界压下量气动测量仪”测得了 FM 法锻造时不同砧宽比下φ1、φ0.8mm 的人造孔“临界闭合曲线”,得到了较佳的砧宽比 W/H_0=0.6,用云纹法计算了 W/H_=0.3、0.5、0.6时应变分布情况,研究了翻转时人造孔的闭合情况,提出了一些新的见解,并对优化工艺提出了一些建议。     

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.     

低碳钢法兰铸锻复合工艺研究

对铸锻复合工艺生产法兰类零件进行了研究。结果表明：熔炼及脱氧操作是得到合格铸坯锻件的先决条件;二次加热可显著提高铸坯及锻件性能;摆辗成形可以大大降低变形开裂倾向,当铸坯冶金质量控制较好时可直接成形;对法兰类零件采用铸锻复合工艺成形是可行的,一般整体压下量约为其内部孔洞直径１．３倍以上时,可使内部缩孔性孔洞闭合     

重轨钢连铸大方坯凝固末端压下过程的数值模拟

针对重轨钢连铸坯在不同压下量条件下的热/力学行为,利用有限元仿真技术建立三维热力学耦合模型,对方坯在连铸过程和压下过程中的内部缩孔变形行为、铸坯应变分布现象、铸坯的变形行为以及拉矫机所需要的压坯力展开深入研究。结果表明,增大压下量可以将更多的变形量传递至铸坯中心、更好地闭合中心缩孔,但同时所需要的拉矫机压坯能力也更大。应综合考虑生产需求和生产能力,选择最合适的压下工艺,这为方坯的压下工艺制定提供理论和数据支撑。     

有关应力强度,应变强度的几个问题

一应变强度ε_i对孔洞闭合的影响在锻压生产过程中,钢锭内部孔洞的焊合是大锻件生产中的关键问题之一。它对确保大锻件的质量和提高经济效益都具有重大意义。为了掌握镦粗时应力应变状态和内部孔洞的焊合规律,以便选择最佳的工艺方案与参数、以及评价大锻件镦粗工序的作用和意义,我们进