热扩孔TP304不锈钢管坯变形行为及载荷分析

对60 MN挤压生产线TP304不锈钢大直径管坯的扩孔变形工艺进行了研究,采用数值模拟方法分析了不同工况下的扩孔变形行为,研究了不同工艺参数对扩孔变形的影响。模拟结果表明,增大喇叭口直径有利于改善扩孔后管坯上端面的平直度,但对扩孔载荷影响不大,增大管坯内孔直径有利于扩孔余料的分离和降低扩孔载荷。直径为Φ270 mm的喇叭口和直径为Φ80 mm的内孔可顺利实现Φ432 mm管坯的扩孔工艺。管坯和扩孔筒中心不对中会直接造成扩孔后管坯上端面倾斜,提高扩孔温度和降低扩孔速度有利于降低变形抗力和应变速率,对降低扩孔载荷有利。基于模拟结果,采用工艺试验进行了管坯形状和工艺参数优化的可靠性验证。

UNS N06625镍基合金管坯热扩孔工艺研究

采用FEM方法对高温镍基合金UNS N06625管坯优化前后的扩孔工艺进行了模拟,分析了扩孔锥与管坯喇叭口不同配合下的金属流动和位移特点,探讨了扩孔过程中管坯上端开裂的原因。采用SMS 20MN立式扩孔机完成UNS N06625管坯的热扩孔生产试验,实际生产结果较好地验证了模拟结果。结果表明,管坯喇叭口由准125 mm×33.5°优化为准125 mm×19°,有利于改善扩孔导致的管坯上端开裂缺陷。

Inconel 601镍基合金热扩孔裂纹的研究

利用OM、SEM、FEM及热力学平衡相图分析了Inconel 601合金热扩孔裂纹形成的原因。结果表明,Inconel 601合金在热扩孔的温度范围内,为单一的奥氏体组织,无有害析出相存在;在热扩孔过程中,径向金属流动和应力分布不均匀,外表层存在较大拉应力。初始组织的不均匀性是热扩孔裂纹的主要原因;改善坯料组织均匀性及降低扩延比均能避免热扩孔裂纹的产生。