電力金具的多層板超高強鋼熱沖壓成形技術(shù)及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著人民生活水平的提高和用電需求的增加，電力工業(yè)持續(xù)增長。作為電力工業(yè)輸電線路重要部件的電力金具，面臨的最大挑戰(zhàn)是輸電壓等級提高，金具重量增加帶來的輕量化問題，同時尋找高效，清潔的生產(chǎn)工藝也是未來的發(fā)展趨勢。因此必須采用新材料，新工藝，加強新型金具的研究。
　　在上述背景之下，本文提出電力金具的多層板熱沖壓成形及裝配技術(shù)，用多層超高強鋼板熱沖壓成形代替?zhèn)鹘y(tǒng)連接電力金具鑄鍛成形的制造工藝研發(fā)新型電力金具，解決傳統(tǒng)電力金具承載強度低，

2、重量大，對桿塔負擔(dān)重，生產(chǎn)效率低的問題。主要研究內(nèi)容包括以下幾點：
　?。?）以兩種典型的連接電力金具Z型直角掛板與L型聯(lián)板為研究對象，對其進行了輕量化材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計，并提出了相匹配的新型制造工藝流程；為了驗證新型電力金具熱浸鍍鋅之后的可行性與優(yōu)越性，進行了三維有限元力學(xué)承載性能模擬以及Z型直角掛板的熱沖壓成形熱-力-相變耦合有限元分析。結(jié)果表明，新型電力金具強度完全可以滿足承載要求，并且有較大的安全裕度；Z型直角掛板具備熱沖壓成

3、形可行性，并且可以獲得均一的高強度。
　　（2）多層板熱沖壓成形是新型電力金具制造工藝的核心。研究了不同接觸壓強和層板數(shù)目條件下的各層板冷卻溫度曲線，以及最終的層板力學(xué)性能。結(jié)果表明，接觸壓強從10MPa增加到40MPa時，各層板冷卻速率隨壓強的增加而明顯增加；各層板的最終強度受壓強影響不明顯；層板數(shù)目從兩層提高到四層時，各層板狀態(tài)從全馬氏體相組織，獲得均一高強度（1500MPa）轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體與貝氏體的混合組織，強度大幅下降（10

4、00MPa）。并提出多層板成形最佳工藝準則為雙層（3.6mm）一起成形，要避免四層（7.2mm）一起成形。
　?。?）基于模擬和傳熱試驗，在雙層板熱沖壓深U型模具以及平板模具基礎(chǔ)之上進行了新型多層板Z型直角掛板與L型聯(lián)板的成形工藝試驗，獲得了具有均一高強度，壁厚分布符合要求，回彈小，成形精度高的最終制件。研究金具防腐蝕性能，進行了熱沖壓件熱浸鍍鋅試驗，發(fā)現(xiàn)熱浸鍍鋅會使金具強度降低至1000MPa，延伸率提高至10％左右，熱沖壓件塑