大型空心钢锭锻造工艺探讨

大型压力容器筒体锻造过程中,使用空心钢锭相比于实心钢锭具有偏析少、材料利用率高、周期短等优点。通过物理模拟和数值模拟相结合的方法,研究了空心钢锭锻造工艺中压下率、拔长V型砧夹角等工艺参数对变形的影响规律和作用效果,以期为大型空心钢锭锻造工艺的制定提供实验依据和理论基础。     

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。     

基于DEFORM大型筒体件锻造工艺改进方面的研究

参照实际大型筒体件的锻造扩孔工艺,建立一组缩小比例尺寸的筒体几何模型及相关加工过程数据,通过DEFORM仿真模拟,研究了大型筒体件扩孔工艺的变形规律,输出了扩孔变形过程的2D/3D数据分析结果,研究了筒体件的形状因子、砧型、锻造温度及压下率对扩孔变形的影响,从而确定最佳扩孔工艺参数,研究结果对实际RPV等大型筒体件锻造生产有重要参考价值。     

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。     

平砧拔长过程中坯料的展宽规律及计算机程序控制

本文研究了水压机平砧拔长大型锻件过程中坯料的展宽规律,根据模拟实验得出了理论计算公式,并用计算机编制了《钢坯拔长程序手册》,使钢锭拔长工艺过程得以控制。研究结果经三年多生产性应用表明,在提高锻造效率、准确控制锻件外形尺寸、保证内部变形压实效果、提高锻件质量和最终产品合格率方面,收到较显著的经济效益。对自由锻造工艺编制工作和生产自动化管理也具有重要意义。     

加氢反应器大型筒体锻造工艺优化

以加氢反应器大型筒体的锻造成型工艺为研究对象。通过分析大型筒体锻造成型过程中产生缺陷的原因,提出了有效防止大型筒体类锻件成形缺陷的锻造工艺优化方案,为该类锻件的生产提供参考。     

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.     

大型空心环类锻件冲孔用十字对中量规设计

大型空心环类锻件冲孔时,头冲子与钢锭的对中全靠目测,精度不高,造成筒节类锻件锻造过程中偏心量大.根据生产实际的需要,以及生产中目测对中原理,设计了冲孔用十字对中量规.     

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。     

新型复合曲面型砧锻造过程的有限元模拟

以大型钢锭的锻造过程为研究对象,通过了解现有凸面型砧锻造过程的不足,在原有传统V型砧的结构基础上,设计了一种新型复合曲面型砧。以DEFORM分析软件为平台,以KD锻造法为基础,对新型复合曲面型砧进行有限元数值仿真模拟分析,通过大量的模拟结果以确定最优的工艺参数。最后再结合其他型砧对锻造方案进行改进,以达到改善锻坯表层难变形区内金属状态的作用。     

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。     

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。     

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。     

齿轮轴轴心晶间裂纹的产生与预防

通过对方型铸锭结构和锻造过程的应力应变分析，得出齿轮轴在锻造生产中产生贯通性轴心晶间裂纹的主要原因是源于锻造镦方时对脆弱界面的撕裂及平砧拔长锻制棒材时对缺陷的扩展。因此采用八棱形钢锭锻造齿轮轴，并采取上下V形砧拔长圆坯的方式可以有效地防止轴心晶问裂纹的出现。     

轴类件拔长V型砧和四砧径向锻造锻透性研究

轴类大锻件拔长可以采用V型砧、四砧径向锻造等。为了解这些拔长方式对锻件芯部变形的影响,应用有限元软件Super Form模拟了拔长锻造过程,对比分析了V型砧和四砧径向锻造两种工艺方法的锻透性。研究表明:V型砧拔长,锻后锻件内部等效应变分布不均匀,各处变形差异较大,经3道次拔长后,锻件芯部锻透性较好,给定条件下的累积等效应变约为1.6;四砧径向锻造,锻后锻件内部等效应变分布比较均匀,但锻件芯部锻透性较差,给定条件下芯部等效应变小于0.2,且端部一定长度范围内,芯部等效应变更小,经4道次拔长后,芯部累积等效应变为0.8左右。     

Effects of hot top pulsed magneto-oscillation on solidification structure of steel ingot

Achieving a uniform structure with few defects in heavy steel ingot is of high commercial importance. In this present work, in order to verify the potential of pulsed magneto-oscillation(PMO) applied in the production of heavy ingot, an induction coil was located at the hot top of the steel ingot to develop a novel technique, named hot top pulsed magneto oscillation(HPMO). The influences of HPMO on the solidification structure, macro segregation and compactness of a cylindrical medium carbon steel ingot with the weight of 160 kg were systematically investigated by optical microscope(OM) and laser induced breakdown spectroscopy original position metal analyzer(LIBSOPA-100). The results show that HPMO not only causes significant grain refinement and promotes the occurrence of columnar to equiaxed transition(CET) but also can homogenize the carbon distribution and enhance the compactness of the steel ingot. Therefore, HPMO technique has the potential to be applied in the production of heavy steel ingots on an industrial scale.     

冷镦轴承滚子模具失效分析及改善方法

Crl2MoV钢冷镦轴承圆锥滚子模具使用寿命较低。模具失效主要原因是型腔严重磨损、纵向及横向胀裂、圆角处塌陷或产生疲劳蚀坑。作者从塑性变形、微动磨损、疲劳断裂的基本原理出发，分析了模具工作过程中的微塑性变形、挤压磨损和挤压胀裂的失效机制。提出了根据模具设计和应用条件，分别采用硬质合金和新型高强韧性冷作模具钢模具提高使用寿命的途径。     

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。