避免大鍛件內(nèi)部拉應(yīng)力的鍛造工藝研究.pdf

1、在鑄造過(guò)程中,鋼錠內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生縮孔、疏松等冶金缺陷,如果在鍛造成形工序中得不到控制的話,就得不到合格的產(chǎn)品。30Cr2Ni4MoV鋼是生產(chǎn)電站設(shè)備軸類(lèi)大鍛件的常用材料,在拔長(zhǎng)成形過(guò)程中應(yīng)盡量避免拉應(yīng)力的產(chǎn)生,以減少開(kāi)裂及缺陷擴(kuò)大的可能性。讓鍛件心部在拔長(zhǎng)變形過(guò)程中始終保持三向壓應(yīng)力狀態(tài),是拔長(zhǎng)工藝的主要目標(biāo)之一。目前,在工程上采用的平砧拔長(zhǎng)(LZ法)、新 FM法(NFM法)、中心壓實(shí)法(JTS法)等都是為了實(shí)現(xiàn)這一目的,但是這些方法都僅是

2、給出了關(guān)于砧寬比w/h、料寬比b/h等工藝參數(shù)的大致范圍,考慮的因素也很不全面。
　　本文將30Cr2Ni4MoV鋼作為模擬研究的材料,通過(guò)DEFORM-3D有限元分析軟件,以鍛件內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)為研究對(duì)象,先后對(duì) LZ鍛造法、一維溫差 JTS法以及新FM鍛造法進(jìn)行三維熱力耦合有限元模擬研究。
　　依次分析在LZ鍛造法和新FM鍛造法中,砧寬比w/h、料寬比b/h以及壓下率?h/h等工藝參數(shù)對(duì)鍛件內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)的影響。通過(guò)設(shè)計(jì)合理

3、的參數(shù)范圍,對(duì)兩種工藝進(jìn)行大量數(shù)值模擬,總結(jié)大鍛件內(nèi)部拉應(yīng)力的變化規(guī)律。嘗試將工藝參數(shù)作為變量,用函數(shù)f(x,y)來(lái)描述鍛件內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài),其中x為料寬比,y為砧寬比。當(dāng) f(x,y)>0時(shí)說(shuō)明鍛件心部在拔長(zhǎng)變形過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)拉應(yīng)力,始終保持三向壓應(yīng)力狀態(tài);當(dāng) f(x,y)<0時(shí),鍛件心部在拔長(zhǎng)變形過(guò)程中有拉應(yīng)力產(chǎn)生。
　　為了讓研究結(jié)果更貼合實(shí)際生產(chǎn)工程,考慮一些生產(chǎn)條件,如翻轉(zhuǎn)90°進(jìn)行第二趟拔長(zhǎng)。把第二次拔長(zhǎng)對(duì)初始工藝參數(shù)的