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大口徑法蘭鍛打過程中的力學性能

2021-02-18 10:41:35

在大口徑法蘭的自由鍛打出產中,鐓粗是一個適當重要的變形進程。鐓粗工藝的參數合理挑選,對法蘭的質量起著決定性的效果。反復的鐓拔不但可以添加坯料的鍛打比,一起也可以破碎合金鋼中的碳化物,達到了均勻分布的意圖;還可以添加鍛打件的橫向力學特性,減小力學特性的異向性。

雖然塑性力學開展很快,并且在很多范疇已建立了比較完好的理論體系,但在鍛打工藝理論與技能方面還存在著缺少,有些問題尚不能解決,還有些不能進行定性剖析,有些論點乃至是錯誤的。大型餅類鍛打件和寬板鍛件都是以鐓粗為首要變形,且鐓粗的變形量較大,可是現在該類鍛件的聲波探損廢品率很高,首要因為里部出現了橫向內裂層的缺點,但是現在的工藝理論對此并不能解釋。

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為此,從80年代始,我國學者經過長時間的仔細研究,從主變形區以及被迫變形區理論出發,對鐓粗理論進行進一步研究。

法蘭鍛打不但要達到所需零件形狀和尺度,并且重要的是破碎鑄態組紗細化晶粒、均勻安排、鍛合縮孔、氣孔和縮松等缺點,添加鍛件內部質量。

對此,研究人員提出了平板鐓粗之時剛塑性力學模型的拉應力理論以及靜水應力力學模型的切應力理論,一起還進行了多量的定性物理模仿實驗,并使用廣義滑移線辦法與力學分塊辦法來求解剖析工件里部的應力狀態,大量數據證明了該理論的合理性和正確性,揭開了鍛打件使用一般平板鐓粗圓柱體時其內部應力的分布規則,進而提出了錐形板鐓粗新的工藝,建立了方柱體鐓粗剛塑性的力學模型。法蘭廠對大口徑法蘭出產的首要特點是:體重形大,質量要求嚴厲,工藝進程雜亂,出產費用高,出產周期長。

其完好的出產流程為:治煉一鑄錠→鍛打→粗加工→熱處理→精加工。顯然法蘭的質量是煉鋼、鍛打和熱處理等專項綜合技能水平的標志,其中鍛打環節起著適當重要的效果。

大口徑法蘭鍛打的任務,不可是為了得到一定形狀和尺度的鍛件,重要的是通過鍛打破碎鋼錠的鑄態安排,除掉鋼錠內部的疏松、裂紋、氣孔等缺點,改進第2相化合物及非金屬夾雜物在鋼中的分布,以添加鍛件性能。

可見,鍛打是大口徑法蘭出產的重要工序之一,鍛打工藝的好壞以及鍛打水平的凹凸往往會對終端成形產品的質量發生適當大的影響,乃至可能形成鍛件作廢的成果。

但是,目前我國大口徑法蘭鍛打工藝進程的擬定首要依據人為經歷,缺少對鍛打詳細工藝規則與本質的知道。因而,法蘭廠要添加鍛件的出產水平,就須從詳細的鍛打進程入手,研究每步鍛打工藝及其參數對法蘭成形質量的影響,了解法蘭鍛打的意圖與本質,然后擬定出有用且可行的鍛打工藝。

大口徑法蘭的鍛打變形是雜亂的大塑性變形,運用傳統的金屬塑性成形理論很難得出準確解,對內部應力、應變場的剖析也是力不從心。因而,物理模仿和數值模仿便成為求解鍛打進程中應力應變場以及剖析金屬活動規則的有用辦法。90年代前,物理模仿辦法得到了廣泛的使用,為人們初期知道拔長和評價拔長辦法提供了協助。但是,因為大口徑法蘭的尺度過大,物理模仿辦法只能采用按比例縮小的近似模型,這樣的近似使得模仿成果發生較大的誤差,約束了其使用范圍。

近二十來,跟著計算機軟硬件水平和數值剖析辦法理論不斷的開展,有限元模仿技能在金屬加范疇得到了大量的使用,目前已經成為法蘭廠研究拔長技能和理論、優化并規范拉長工藝越有用的工具。


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