船用曲轴钢S34MnV液芯锻造研究

为解决传统锻压工艺存在的不足,本文提出了一种液芯锻造成形的新工艺。以船用曲轴钢S34MnV为研究对象,在DEFORM-3D中进行了2道次液芯锻造工艺压下过程模拟,得到了钢锭不同截面的特殊点受力状态及不同压下率、坯壳厚度、压下速度对液芯锻造S34MnV金属流动变形规律的影响。同时在实验室条件下制备出多层梯度物理模型,验证DEFORM-3D软件中有限元模拟预测的正确性。

16Mn钢管板液芯锻造密集型缺陷的解剖研究

采用化学成分分析、低倍检验、扫描电镜及能谱分析研究了液芯锻造16Mn钢管板锻件内部密集型缺陷的原因。结果表明,管板中存在大量的点状偏析和微裂纹。H、O气体含量控制不当是导致点状偏析和微裂纹的根本原因,在冶炼过程中要加强对气体的控制,高质量的液芯钢锭是实现钢锭液芯锻造的前提和基础。

大型钢锭铸锻一体化液芯锻造数值模拟及工艺实践

为了提高大型锻件的生产效率、降低生产成本,利用THERCAST和FORGE软件包,以09MnNiD钢材料为对象,对倒锥度19 t钢锭的凝固、液芯锻造全过程进行计算机数值模拟,预测液芯率及相应时间节点。根据模拟结果制定了19 t级大型钢锭铸锻一体化液芯锻造生产工艺,并将制定的工艺应用于生产实践。实践结果表明,采用数值模拟仿真分析指导大型钢锭铸锻一体化,实现液芯锻造工艺的制定,达到传统锻件的技术水平,钢锭在模时间减少了90%以上,钢锭利用率提高了10%,吨钢平均可节约天然气300 m^3以上。通过精细化的生产组织、精确控制液芯率、钢锭超高温热送及液芯锻造,实现了余热利用,减少加热火次,提高锻造效率,节能节材增效显著。

液芯锻造过程分层模型仿真分析

采用锻造模拟软件Deform-2D,建立了含有固态区、半固态区和液芯区3部分区域的液芯锻造分层模型,计算得到了压下速率为20 mm·s^(-1)、相对压下量为30%时,含有液芯钢锭的温度场的模拟结果,以及等效应力、等效应变随相对压下量变化的曲线,获得了不同相对压下量和坯壳厚度下的固态区、半固态区和液芯区3部分区域的金属流动规律。模拟结果表明:在相对压下量相同的条件下,半固态区受力越大,其变形进行得越充分;钢锭的变形主要由液芯区来承担,这有利于去除大型锻件的芯部缺陷;坯壳厚度越大,钢锭所需的变形力越大。