核电压力壳锻件芯轴拔长工艺V砧砧角的常温模拟研究

根据核电压力壳筒体锻件拔长工艺的变形特点 ,本文提出衡量其变形优劣的定量化指标 :内部变形均匀度、端面变形率、内孔畸变率和拔长效率。采用密栅云纹法和刚 -粘塑性有限元法研究了核电筒体锻件上平下 V砧芯轴拔长 V砧砧角对变形的影响 ,综合上述各定量指标 ,较合理的 V砧砧角为

芯轴拔长过程中翻转组合对变形均匀性的影响

通过有限元数值模拟,分析了芯轴拔长单步下压时变形区域形状特征,给出了下压量对大变形区形态特征的影响规律,获得了单圈芯轴拔长过程中翻转角度及其下压量对整体截面变形分布的影响规律,分析给出了芯轴拔长过程中周向变形不均匀的成因。在上述研究基础上,研究了不同组合方式的圈次间翻转方案对变形分布的影响,模拟结果表明,圈次间对称翻转方案较其它方案的变形均匀性得到明显提高。进行了45°与60°翻转缩比铅试样芯轴拔长变形的实验研究,顺序翻转过程中的实际下压量与模拟获得的压下量无论从趋势上还是数值上都具有较高的一致性,验证了通过数值模拟给出的圈次间对称翻转方案可有效提高芯轴拔长变形均匀性结论的可信性。

铝合金筒体锻件芯轴拔长工艺及生产特点

介绍了铝合金筒体锻件芯轴拔长的成形原理、模具设计和工艺设计的要点及要求,对生产过程中的质量问题进行了分析,提出了针对性的质量控制措施。

核电反应堆主管道接管芯轴拔长的模拟研究

大型空心锻件的锻造过程主要分为镦拔、冲孔和芯轴拔长三个工序,其中芯轴拔长为主要的成形工序。以DEFORM-3D为分析软件建立芯轴拔长的数值模型,对空心锻件的芯轴拔长过程进行数值模拟分析,并分别从金属塑性变形的流动规律、内孔畸变率以及锻件内部的应力场、应变场等方面研究不同锻造工艺参数对内在影响规律。获得合理工艺参数组合,以指导实际的生产过程。

超超临界火电机组用F92钢法兰件锻造工艺优化

某超超临界火电机组中的F92钢法兰锻件,采用传统的冲孔和芯轴拔长工艺成形后,锻件内孔处经常出现裂纹和外凹缺陷,产品合格率仅有25%。对锻件成形过程进行数值模拟,研究其等效应变场的分布规律,发现裂纹产生处等效应变达到最大值15.170,同时锻件内孔产生外凹,最大直径达到669.421 mm。为解决此问题,提出一种小压量多道次拔长和近净成形挤压铆镦工艺相结合的优化方案。模拟结果显示,实施优化方案后,压下量为60 mm左右时得到最佳效果,等效应变值降至11.310,外凹最大直径减小到630.682 mm,同时锻件金属流线变化均匀。生产试制表明,法兰锻件裂纹和外凹缺陷消失,力学性能良好,微观组织细小均匀,产品合格率由25%提升至80%。

超高强度钢大型深盲孔锻件拔长工艺仿真

超高强度钢大型深盲孔锻件在芯轴拔长过程中采用单一压下率和连续45°翻转工艺,锻件头部的实心锻透性及整体均匀性较差。通过DEFORM-3D有限元模拟和分析,确定了头、尾部变形角与压下率的关系,制定了压下率为8%、10%和45°、60°新翻转工艺的不同组合的对比实验。结果表明:深盲孔锻件头部采用10%压下率与60°翻转的组合工艺,可改善锻件头部的锻透性及变形均匀性;尾部采用8%压下率与45°翻转的组合工艺,能够有效地控制尾部内孔畸变率并保证变形均匀性。在此基础上,合理设计头部锥度,可使头部变形量达到与尾部相当的水平,进一步提升头部的锻透性,完成近终成形。研究结果在工业化试制中得到了应用和验证,采用新工艺成形的大型深盲孔锻件的头尾性能均匀性明显改善。

锻造变形对消除7050合金大型锻管超声波探伤缺陷的工艺研究

经自由锻(芯轴拔长)成形的7050铝合金大型锻管,热处理前超声波探伤合格,热处理后复检发现超标的超声波探伤点状缺陷,且多批次的锻管均存在此类问题。随即停产排查分析原因,相继排查了原材料、热处理和锻造工序,最终确认不良的芯轴拔长方式导致了点状缺陷,缺陷经热处理被放大形成超标超声波点状缺陷。经调整芯轴拔长操作,能够消除大型铝合金锻管中出现的超标超声波点状缺陷。

超大型空心钢锭翻转变形均匀性和压实效果研究

20Mn5超大型空心钢锭在上平下V砧翻转芯轴拔长过程中采用普通V砧进行顺序翻转,锻件变形极不均匀且存在密集型疏松缺陷。通过DEFORM-3D数值模拟和理论推导,定量给出发散角和理论翻转角度与V砧角度和压下率的关系,提出不同压下率下的普通V砧翻转新工艺。数值模拟和物理试验结果表明,单砧压下时大圆角V砧和凸型V砧两种新型V砧的变形均匀性和压实效果均要优于普通V砧。翻转拔长模拟结果表明,不同压下率下凸型V砧、大圆角V砧和普通V砧翻转新工艺的变形均匀性和压实效果均要优于普通V砧顺序翻转,其中大圆角V砧翻转新工艺的变形均匀性最优,凸型V砧翻转新工艺的压实效果最优。研究结果可为国产大型筒体锻件空心钢锭锻造工艺规范的制定提供重要理论参考。

大型SA-336F12贮水箱筒体锻件锻造工艺研究

介绍了长度尺寸超过芯轴有效长度尺寸的长筒体锻件的锻造方法。通过先拔长芯轴端头部,拔至锻件图尺寸后,再逐步往里拔长的方法,可以实现锻件的锻造成型。

自由锻工序对空心钢锭内部孔洞闭合规律的影响

针对传统浇注工艺制备的空心钢锭内部可能存在空隙性缺陷(球形、径向管状、轴向管状和切向管状孔洞缺陷)的锻合问题,首先,基于孔洞闭合体积能量率变化的特性,建立了体积变形功率与塑性变形功率比值的孔洞闭合新判据T函数,并将其集成至DEFORM软件;在此基础上,采用数值模拟方法,分析获得了空心钢锭内部孔洞缺陷在镦粗、芯轴扩孔和芯轴拔长的自由锻工序变形过程中的闭合行为和临界压下率,验证了T函数预测孔洞闭合的有效性和准确性。结果表明,自由锻工序中,与加载压缩变形方向垂直的孔洞容易闭合、与加载压缩变形方向平行的孔洞最难闭合。空心钢锭开坯压实宜采用局部加载压缩的芯轴扩孔和芯轴拔长工序。对于当量尺寸为Φ10 mm的孔洞,加载压缩变形率达到40%即可实现孔洞完全闭合、从而达到消除孔洞和压实的效果。