避免大鍛件內(nèi)部拉應力的鍛造工藝研究.pdf

1、在鑄造過程中,鋼錠內(nèi)部會產(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)電站設備軸類大鍛件的常用材料,在拔長成形過程中應盡量避免拉應力的產(chǎn)生,以減少開裂及缺陷擴大的可能性。讓鍛件心部在拔長變形過程中始終保持三向壓應力狀態(tài),是拔長工藝的主要目標之一。目前,在工程上采用的平砧拔長(LZ法)、新 FM法(NFM法)、中心壓實法(JTS法)等都是為了實現(xiàn)這一目的,但是這些方法都僅是

2、給出了關于砧寬比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DEFORM-3D有限元分析軟件,以鍛件內(nèi)部的應力狀態(tài)為研究對象,先后對 LZ鍛造法、一維溫差 JTS法以及新FM鍛造法進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)對鍛件內(nèi)部應力狀態(tài)的影響。通過設計合理

3、的參數(shù)范圍,對兩種工藝進行大量數(shù)值模擬,總結大鍛件內(nèi)部拉應力的變化規(guī)律。嘗試將工藝參數(shù)作為變量,用函數(shù)f(x,y)來描述鍛件內(nèi)部的應力狀態(tài),其中x為料寬比,y為砧寬比。當 f(x,y)>0時說明鍛件心部在拔長變形過程中沒有出現(xiàn)拉應力,始終保持三向壓應力狀態(tài);當 f(x,y)<0時,鍛件心部在拔長變形過程中有拉應力產(chǎn)生。
　　為了讓研究結果更貼合實際生產(chǎn)工程,考慮一些生產(chǎn)條件,如翻轉90°進行第二趟拔長。把第二次拔長對初始工藝參數(shù)的