3Cr2MnNiMo钢锻件等向性的有限元模拟研究

利用三维热力耦合有限元模型,对3Cr2MnNiMo钢锻造过程中锻件的温度场、应力场以及等效应变场进行了分析,预测了变形过程中的金属流动规律。通过对3Cr2MnNiMo钢进行热力模拟试验,获得该钢的高温热变形抗力,确定了其高温本构模型,并提出了采用方向累积变形功衡量锻件等向性的方法,对不同锻造方式锻件的等向性进行了分析。结果表明,采用热力耦合的方法分析不同的锻造过程,能反应锻造过程的基本特征,对减少生产成本,改善锻件成型质量具有重要意义。在有限元模拟条件下,采用方向累积变形功衡量锻件等向性符合实际,对优化锻造工艺有较好的指导作用。

大口径超级双相不锈钢阀体的研制

针对四代核电钠冷快堆循环水泵大口径超级双相不锈钢阀体铸件制造中出现的开裂、缩松、缩孔和冷隔等问题,开展了第二相析出、铸造工艺和固溶冷速模拟工艺探索,以研究其对铸件组织、性能和成形的影响。结果表明,铸件冷却至1000℃左右打箱空冷,析出第二相较少,随着打箱温度降低,第二相析出比例逐渐增加;对铸件进行型线流畅设计、浇注系统和补缩系统等方面合理设计,并经铸件凝固过程数值模拟,预测铸造工艺实施结果良好;当固溶冷却速率大于0.4℃/s时,可有效避免铸件组织中第二相的析出。根据工艺研究结果来生产阀体,铸件固溶热处理后组织中α相和γ相比例接近1∶1,关键部位射线探伤满足技术标准要求,铸件力学性能和耐腐蚀性能优异,可较好满足海水氯化物腐蚀介质工况要求。

大型旋回破碎机架体铸造工艺优化与生产应用

破碎机架体是破碎机关键部件,承担破碎和摩擦矿石功能,其铸造质量直接影响破碎机的服役性能。架体铸件试制过程中出现超声波探伤不合格、返修率较高、切割补贴易产生铸件内壁裂纹等问题。本研究通过调整架体铸件补缩系统设计,优化了补贴和冒口形状,强化了易产生缩孔、缩松部位的补缩,并采用数值模拟方法分析了改进工艺的可行性。工艺实施结果表明,采用优化工艺生产铸件,超声波探伤合格率100%,减少了铸件返修量和清理周期。