Zr-2.5Nb合金反挤压扩孔工艺

为解决Zr-2.5Nb合金挤压锭坯制备材料利用率较低的问题,通过Deform-2D有限元软件模拟分析了不同反挤压温度和反挤压速度对反挤压扩孔成形过程中的金属流动、温度场和反挤压力的影响。模拟结果表明:当反挤压速度为15~25 mm·s^(-1)时,扩孔时锭坯的温度场较为均匀,随着反挤压速度的增大,锭坯温度场对应的温度值逐渐升高,金属流动性更好;当反挤压温度为810℃、反挤压速度为25 mm·s^(-1)时,锭坯温度场的整体温差最小,随着反挤压速度的增大,反挤压力基本维持稳定。基于模拟结果,采用反挤压温度为780~810℃、反挤压速度为10~80 mm·s^(-1)进行试验。结果表明:当反挤压温度分别为780和810℃、反挤压速度为60 mm·s^(-1)时,不同反挤压温度对金属扩余重量无显著影响;在反挤压温度不变的情况下,随着反挤压速度的增加,金属扩余重量减少并逐步趋于稳定,当反挤压速度达到40~60 mm·s^(-1)时,反挤压扩孔时产生的金属扩余重量较轻,材料利用率明显提高;当采用反挤压温度为780℃、反挤压速度为60 mm·s^(-1)的工艺参数时,所制备的管材的组织均匀性及力学性能均略有提升。