煙氣輪機渦輪盤成形工藝研究.pdf

1、本文中煙氣輪機渦輪盤采用新型近等溫鍛造(軟包套鍛造)工藝鍛造成形，工藝較復(fù)雜。新型軟包套鍛造工藝在國內(nèi)還處于研究試用階段，對于軟包套對工藝中坯料的溫度場、應(yīng)力場、應(yīng)變場、材料損傷和組織的影響還沒有比較可靠、全面的研究成果。隨著高溫合金渦輪盤國產(chǎn)化趨勢的加快，國內(nèi)對waspaloy合金渦輪盤生產(chǎn)新工藝的需求更加迫切，需要對waspaloy合金和渦輪盤的鍛造工藝進行深入的理論和試驗研究。
　　 本文在剛粘塑性有限元理論、塑性力學(xué)理論

2、、流體力學(xué)和傳熱學(xué)的等多學(xué)科知識的基礎(chǔ)上，以理論分析、試驗研究和有限元數(shù)值模擬為手段，對YJ250煙氣輪機渦輪盤的鍛造工藝和模具預(yù)熱工藝進行了數(shù)值模擬。論文的主要研究方法如下：
　　 ①對waspaloy合金材料進行熱模擬壓縮試驗和高溫拉伸試驗，通過熱模擬壓縮試驗獲得waspaloy合金在不同溫度和不同應(yīng)變率條件下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，通過高溫拉伸試驗獲得材料在不同溫度和不同應(yīng)變率條件下的溫度-延伸率曲線，為煙氣輪機渦輪盤鍛造工藝的

3、數(shù)值模擬提供了基本數(shù)據(jù)。
　　 ②采用塑性成形模擬軟件Deform-3D對YJ250煙氣輪機渦輪盤的軟包套鍛造工藝進行數(shù)值模擬，分析鍛造過程中坯料的溫度場、應(yīng)力場、應(yīng)變場、材料損傷和組織的變化情況。
　　 ③采用ANSYS/FLOTRAN軟件對假料烘烤工藝進行模擬，以考察模具預(yù)熱工藝的實際效果。
　　 ④通過數(shù)值模擬，結(jié)合現(xiàn)場工況，分析鍛造過程中出現(xiàn)的問題，并提出解決方法。
　　 通過本課題的研究可以得出

4、以下結(jié)論：
　　 ①采用模擬軟件Deform-3D可以實現(xiàn)對軟包套鍛造工藝的模擬，結(jié)合Normalized Cockcroft& Lat ham韌性斷裂準則能對鍛造過程中出現(xiàn)的表面裂紋進行準確地分析、預(yù)測；
　　 ②對于模具預(yù)熱工藝(假料烘烤模具)的模擬，采用三維流場分析軟件(如ANSYS/FLOTRAN)可以較好的再現(xiàn)工藝過程，模擬結(jié)果更準確可靠；
　　 ③坯料和模具的始鍛溫度過低是導(dǎo)致模鍛后鍛件出現(xiàn)開裂缺陷的