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。     

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。     

空心钢锭生产技术的发展与应用

采用空心钢锭生产技术可以消除或减少核电反应容器、石化加氢反应器内表面的各种偏析,改变偏析的位置。因此,筒类产品的安全系数和可靠性得到有效提高,同时,由于减少墩粗、冲孔等锻造工序,使空心钢锭锻造工艺简化,锻造时间缩短,材料利用率得到提高。文章主要介绍了空心钢锭生产技术的发展与应用,包括空心钢锭与常规实心钢锭生产技术的对比,国内外空心钢锭生产技术的发展与应用情况。     

大型钢锭铸锻一体化液芯锻造数值模拟及工艺实践

为了提高大型锻件的生产效率、降低生产成本,利用THERCAST和FORGE软件包,以09MnNiD钢材料为对象,对倒锥度19 t钢锭的凝固、液芯锻造全过程进行计算机数值模拟,预测液芯率及相应时间节点。根据模拟结果制定了19 t级大型钢锭铸锻一体化液芯锻造生产工艺,并将制定的工艺应用于生产实践。实践结果表明,采用数值模拟仿真分析指导大型钢锭铸锻一体化,实现液芯锻造工艺的制定,达到传统锻件的技术水平,钢锭在模时间减少了90%以上,钢锭利用率提高了10%,吨钢平均可节约天然气300 m~3以上。通过精细化的生产组织、精确控制液芯率、钢锭超高温热送及液芯锻造,实现了余热利用,减少加热火次,提高锻造效率,节能节材增效显著。     

空心钢锭锻造工艺的研究

介绍了30t空心钢锭锻造试验过程及所制产品的质量情况,以及用65t空心钢锭生产电站环形锻件情况,为用大型空心钢锭生产锻件的进一步研究提供了依据。     

压钳口工序对钢锭冒口端缺陷位置的影响

以宽厚板轧机支承辊锻造用大型钢锭为研究对象,通过模拟软件中网格技术和COGGING模块的运用,预测钢锭原始冒口端缺陷在压钳口锻造过程中位置及形状的变化。并分析压下量、翻转角度等工艺参数对缺陷的影响,从而对原有压钳口工艺提出改进与优化。     

长轴类大锻件锻前加热工艺规范的优化

大型钢锭的加热为非线性过程,其心部温度无法直接探测,如何制定合理的大型钢锭加热工艺规范成为大型锻件锻造过程中首要解决的关键技术问题.采用Deform-3D软件对某船用螺旋桨轴锻造用钢锭锻前加热工艺规范进行了数值模拟,对加热过程中的温度场及应力场进行了分析,并对加热过程中安全性进行了评估.在此基础上,对加热工艺规范进行了...     

用空心钢锭制造的压力容器大型环段锻件

水岛工厂把杂质含量低的熔融金属同偏析少的大型空心钢锭结合起来,已能生产重达320t的高质量钢靛。250t的实验性空心钢锭已经制造出来,目的是模拟相同尺寸空心钢锭的内部质量。1300MW压水堆压力容器零件和1100MW沸水堆压力容器零件锻造的环段,也已经用氧气顶吹转炉冶炼-RH脱气-空心钢锭浇注的方法制成。由于空心钢锭的均匀性,环段锻件偏析较少,而且内表面完好无缺陷。本文不仅概述了环段锻件的制造资料,而且概述了制造设备,包括4400t压力机、立车以及自动无损探伤设备。     

钢锭孔洞型缺陷的锻合及空心钢锭的锻造

对高径比 H0 / D0 =1.0的坯料镦粗变形时内部变形量进行了定量分析计算。并对钢锭中孔洞锻造时愈合方式及愈合所需变形量进行了定性定量分析计算。简述了空心钢锭内部缺陷特点 ,并在上述分析计算基础上 ,针对护环性能要求和冷变形生产需要 ,制定了用空心钢锭锻造护环的无镦粗变形WHF法锻造工艺     

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。     

新型复合曲面型砧的设计

以大型钢锭锻造过程为研究对象,创新设计一种新型复合曲面型砧对锻件进行锻造;采用非线性有限元和物理模拟实验方法,通过理论建模和数值模拟,对大锻件内部组织变形的均匀性进行研究,以求找出在用不同形状砧子进行锻造时,锻件内部的应力、应变状态。以DEFORM软件为平台,对新型复合曲面型砧的锻造过程进行有限元模拟;根据影响锻造效果的主要因素砧宽比、型砧角度和设计复合曲面型砧所需的镜像线高度,特设计几种不同几何参数的工况,以求解出复合曲面型砧的最佳几何参数。     

轧辊锻造工艺分析

对轧辊的锻造工艺进行了分析。充分利用现有的设备,合理选择大钢锭进行一锭多件的生产实践。优化了轧辊的工艺并缩短了生产周期。     

2205双相不锈钢锻造失效分析

针对2205双相不锈钢在实际工业化生产中出现的锻造失效问题进行了研究。采用10 t EAF-AOD双联工艺冶炼2205双相不锈钢,浇注2支4.2 t钢锭。钢锭化学成分合格,表面质量良好,但在锻造开坯过程中,钢锭表面出现大量横向裂纹,导致锻件产品报废。利用金相显微镜、扫描电镜以及能谱分析仪等,对2205双相不锈钢在锻造过程中出现的裂纹缺陷进行金相组织、截面形貌及能谱分析。结果表明:2205双相不锈钢锻造失效主要原因是,锻前加热过程中,在850℃进行了时效处理,析出大量σ脆性相,导致钢的塑韧性急剧下降,受到变形力作用后表面严重开裂;热加工过程中,2205双相不锈钢在600~1000℃温度范围内应快速升温,不宜做时效处理,避免σ相析出,恶化钢的力学性能。     

避免大锻件内部拉应力的工艺参数研究

避免并消除拔长过程大锻件内部产生拉应力是制定锻造工艺应考虑的重要因素。应用有限元软件DEFORM-3D对大锻件的拔长过程进行了系统的数值模拟,通过分析不同工艺参数下,大锻件心部拉应力的变化,确定了对锻件心部应力状态影响较大的工艺参数。将砧宽比W/H和料宽比B/H作为工艺变量,用函数方程组描述锻件心部应力状态的变化趋势,为确保锻件心部在拔长变形过程中始终保持三向压应力状态提供了理论依据。     

半高速钢轧辊的锻造工艺研究

从半高速钢轧辊的化学成分、钢锭质量、加热规范、变形过程、锻后热处理等方面对半高速钢轧辊的锻造工艺进行了研究。采用“切分锻造法”、一组上平砧、两组下V形砧锻造及“轻-重-轻”锻造工艺试制成功了两支辊坯。     

出口接管安全端的锻造工艺

通过对钢锭进行包裹加热,改进加热工艺,锻制出符合技术要求的不锈钢出口接管安全端锻件。     

大锻件锻造过程中温度场测定及其结果分析

大型锻件锻造过程中工件温度场的变化规律对于保证锻件质量具有重要作用,由于锻件受环境温度、保温情况等诸多因素影响,生产中很难准确预测锻件锻造过程中温度变化规律。通过实验模拟实际生产中锻件加热曲线,在不同保温措施下,取锻件芯部至表层不同测控点进行锻造过程中的温度测量,通过数据分析建立了Mn18Cr18N护环钢锻造过程中的温度场,得出锻件的温度差与时间变化曲线及温度变化速率图,描述了工件在一定保温措施下的温度场变化情况,其结论对准确了解Mn18Cr18N护环钢锻造过程中的温度变化规律具有实际指导意义。     

钢锭铸锻一体化开坯工艺数值模拟

针对13 t的12Cr2Mo1V钢锭开坯后探伤不合格问题,提出了铸锻一体化开坯数值模拟分析方法。首先在THERCAST软件中完成钢锭的浇铸和凝固过程的仿真分析,然后通过数据共享将铸造数据结果导入到锻造分析软件FORGE中,完成最终的开坯仿真分析。分析表明:通过铸锻一体化开坯数值模拟分析方法,有效地预测了锻件疏松出现的部位。钢锭最初的疏松出现在中心部位,其Niyama值较大,随着锻造过程的进行,中心部位的疏松区域逐渐消失,其Niyama值变小。通过调整开坯过程的重要工艺参数,如锻造比、相对送进量、温度控制等,制定合理的开坯工艺来减轻或消除疏松、缩孔影响,使显微空隙及疏松通过锻压焊合。