大型筒体锻件的锻造成形

本文以年产200000t 合成氨的氨合成塔大型简体薄壁锻件为例,介绍如何解决锻件出现“喇叭口”的问题。     

大型筒体锻件生产技术综述

本文以600MW 核电站压力容器筒体锻件尺寸为依据,主要对国内外近几年核电站压力容器筒体锻件生产情况进行了简要的概括,同时对筒体锻件目前生产方法和今后发展方向作了扼要的评述,为今后生产大型压力容器和化工容器提供了新的途径。     

大型筒体锻件的制造

<正> 近来,核电站反应堆压力容器和石油化工厂的主要设备去硫反应堆及煤液化、气化所用的压力容器,已逐渐用锻钢件代替钢板制造。这些压力容器的直径达4.5～7.5mm、壁厚达150～400mm,因此,承制厂必须具备一定的生产设备和技术力量,才能满足要求。     

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。     

大型筒体锻件轧制技术研究进展

通过分析大型筒体轧制技术的成形特点、设备结构、工艺流程,对大型筒体轧制技术的现状和发展方向进行了阐述。     

大型锥形筒体的锻造

为了摸索大型锥形筒体锻件的锻造成形方法,上海重型机器厂进行了一些试验和研究,并成功地锻造出了大端直径φ3840mm、小端直径φ3430mm、高940mm的锥形筒体。本文介绍、分析了该筒体的锻造工艺,并与某厂的工艺进行了对比。建设制坯时以拔长制出锥形坯为好,预扩孔时将高厚比控制在2.5以下,预扩后应平镦。大端面积余量放7％,小端面积余量放4％,锻件余量单面放30～35mm。     

核电站核岛筒体类锻件锻造工艺参数的分析与确定

以核岛反应堆压力容器堆芯筒体锻件为例,通过分析和探讨核岛筒体类锻件材料特点、标准规范、采购要求以及制造工艺特点,研究了筒类锻件的锻造主工艺参数,明确了变形目的,制定出合理的筒类件的锻造工艺.     

20MnMo挤压机缸筒锻件制造工艺研究

介绍了20MnMo挤压机缸筒锻件的冶炼工艺、锻造工艺、热处理工艺要点,成功生产出符合技术要求的产品。     

核电锻件微观组织性能控制锻造

原始钢锭中含有不可避免的凝固缺陷，并且在核电等大型锻件中，其内部微观组织晶粒度是影响其高韧性能的关键因素。因此，本文提出为确保核电锻件的优质，必须实行控制锻造，建立了控制锻造系统图，并且根据电渣重熔钢锭的特点，指出，其控制锻造的实质是锻件的微观组织晶粒度控制，改善偏析。     

2.25Cr1Mo钢大型筒体锻件差温热处理过程研究

通过在差温炉中的加热试验和有限元模拟,研究了2.25Cr1Mo钢大型筒体锻件热处理加热过程的温度场,计算了筒体在热处理过程中的温度变化;采用逆算法确定了筒体加热过程预热段和高速升温段的综合界面换热系数。综合界面换热系数由对流换热系数、辐射换热系数和修正换热系数三部分组成。在高速升温段,由于局部炉气分布不均匀,修正换热系数较大;而在预热和保温段,计算所得的修正换热系数较小。运用修正的换热系数计算的筒体的外表面温度与实际测量温度相差±13℃。预测结果表明,所编制的软件程序与实际升温曲线符合很好,为今后预测大型锻件差温热处理过程的温度场提供了依据。     

大型板类锻件的锻造

常规锻造工艺生产大型板类锻件时，由于大型板类锻件的尺寸待征，无法满足高度方向压下时其砧宽比和料宽比不出现拉应力的条件，因而在锻造过程中，在其材料组织的晶界或晶界薄弱处容易形成新的裂纹源。通过对超声探伤报废的2块板类锻件(模块)进行解剖试验，其结果证明了这一论断。为了克服大型板类锻件的锻造工艺的缺点，根据锻造理论和工艺的最新研究成果，提出了锻造大型板类锻件的新FM锻造法。用新FM法锻造板类锻件，可有效地控制工艺参数，防止在变形体内产生形成裂纹的机制，并可大幅度降低板类锻件的废品率。将该工艺用于大型锻件的生产与修复中，也是非常有效的。     

不同型砧下大型轴类锻件倒棱滚圆过程的数值模拟研究

根据大型轴类锻件的锻造特点,针对平砧、90°V砧和120°V砧分别确立了每种型砧下大锻件的倒棱滚圆锻造工艺,并运用Deform软件对多工步锻造过程进行数值模拟,得到了不同型砧下大锻件倒棱滚圆成形后的尺寸精度和锻件内部应力应变状态。模拟结果表明,运用120°V砧倒棱滚圆可以得到成形质量和力学性能最佳的大型轴类锻件。     

压方圆角对长轴类大锻件质量影响研究

长轴类大锻件的锻造过程一般分为压方、拔长和倒棱滚圆三大步骤,目前对锻造工艺研究较多的是拔长和倒棱滚圆的优化,很少有对压方工艺优化的研究。本文从V型砧边缘的圆角半径的大小来对长轴类大锻件的压方过程进行模拟优化,从锻件内部应力、应变及破坏因子三个方面进行对比分析。结果表明,适当增大V型砧边缘的圆角半径可以有效防止锻件裂纹的产生,为锻件的质量提高和结构设计提供一种有效、可靠的分析方法。     

基于田口法的大型锻件微观组织健壮参数控制方法

为对大型锻件微观组织进行控制,提出了一种基于田口法和数值模拟的健壮参数控制方法。以圆柱体两步镦粗为例,研究坯料高径比、始锻温度、锻模击打速度和各工步压下量对终锻件微观组织均匀细小程度的影响,通过信噪比分析,获得了最优参数水平组合,方差分析表明,始锻温度和坯料高径比对微观组织影响很大,而各工步压下量和锻模击打速度对微观组织影响很小。虚拟试验验证表明,试验值与预测值比较吻合,该方法可以避免大量的仿真次数,减少计算时间,对控制大型锻件的微观组织具有一定指导作用。     

大锻件拔长工艺研究进展与展望

综述了拔长工艺研究进展 ,重点阐述了近期以系统观点研究拔长而获得的拔长工艺理论、临界砧宽比、临界料宽比的最新成果 ,展望了拔长工艺未来研究趋势     

大锻件内部空洞的锻合压下率

采用大变形热力耦合有限元法模拟了圆柱体锻件心部空洞的热锻闭合压下率。基于数值模拟结果 ,分析了影响空洞闭合的主要因素及其影响规律 ,构造了考虑各种影响因素在内的锻合压下率计算公式。应用该公式得到的心部锻合压下率与有限元计算结果的相对误差不超过 6 % ,从而在计算锻合压下率时可代替有限元法 ,便于工程技术人员应用     

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。     

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.     

方截面缸体锻造工艺的改造

方截面缸体由于锻件规格较大,在锻造过程中常常出现塌角、切斜、缺肉及端面折叠等缺陷,严重影响了产品质量及合同履行周期.本文在对缸体锻件缺陷进行观察、分析的基础上,结合生产实践,对传统的锻造工艺进行了改进和简化,改进后的工艺不但简化了操作难度,而且改善了产品的锻造缺陷,使产品的一次合格率提高到了95%,并且缸体工艺成材率也提高了5%～6%.该工艺应用于生产实践中取得了良好的效果,为企业创造了可观的经济效益.     

曲轴锻件的生产与模锻线设计

以曲轴锻件为主 ,介绍了在模锻线设计、制造和锻件生产中需考虑的有关问题、国内外情况和资料。可供发展我国汽车工业的曲轴锻件生产参考。