用锥形板镦粗的新工艺及其力学原理

在文献［１］中用新的理论，论证了圆柱体毛坯在平板间镦粗，不可避免地存在着内部应力状态不佳与变形不均匀的严重弊病。为了改变这种状态，从边界条件入手，提出了一种新型的圆锥形镦粗板。用该工具镦粗毛坯，改变了其内部的应力状态，有利于毛坯中缺陷的锻合，不利于内部萌生裂纹。所建立的力学模型和物理模拟实验，完全证明了这点。

锥形板镦粗新工艺的数值模拟

利用ANSYS软件对锥形板镦粗圆柱体的整个过程进行了数值模拟。介绍了模型建立时的简化及参数选取情况;给出了变形过程中,不同压下量下毛坯内部的变形过程及应力、应变分布情况;并对比分析了锥形板镦粗和普通平板镦粗时的应力、应变情况。分析结果表明该新工艺对改善毛坯内部的应力、应变状态起到一定作用,从而定量地证明了锥形板镦粗圆柱体力学模型的正确性,对该理论的完善起到一定作用。

附加表面快速冷却的锥形板镦粗工艺应力分析

以大型饼类锻件为研究对象,运用有限元法对不同角度的锥形板和强制冷却的工艺进行了模拟,分析了不同角度下的锥形板镦粗对锻件内部应力状况的影响,探索了可行的锥形板镦粗工艺。研究表明,锥形板镦粗工艺适用于大压下量的场合。在经过预先快速冷却的情况下,当压下量为80%时,可以选用角度为130°~150°的锥形板进行镦粗。经过预先快速冷却后再进行镦粗,压应力数值更大,有利于内部空洞闭合,且外表面没有出现太大的拉应力,不易产生表面裂纹。

核电大锻件锻造工艺改进方面的研究

参照实际工厂锻造600 MW大型核电锻件的典型工艺流程,采用DEFORM软件针对其中的平砧镦粗的改进工艺锥形板镦粗进行了详细的数字模拟分析,研究了新工艺变形工件内部的应力应变分布特征,并得出该工件锥形板镦粗的最佳锥形工艺角度,研究结果对实际核电大锻件的生产具有一定的参考价值。

汽轮机低压转子锻件锻造的关键技术

介绍了一种新ＦＭ法。由于低压转子锻件的尺寸大，容量相同的汽轮机低压转子锻件要比高中压转子锻件的制造难度大。大型汽轮机低压转子锻件常规生产工艺，在镦粗体（ｈ／ｄ＞１）中心区域存在两向拉应力，在ＷＨＦ法的拔长体中存在一向或两向拉应力。如果不区分锻造作用的阶段性，前道工序的作用很可能被后续工序消除或减弱，所以应用常规锻造时，要分阶段进行锻造工艺设计，在不同的锻造阶段中解决不同的关键问题。只有应用最新发展的新工艺方法、优化组合进行锻造，才有可能使得各阶段的变形机制得到最佳配合。

饼类锻件锻造的关键技术

生产实践证明，饼类锻件的生产难度要比轴类锻件大，因为饼类锻件在不同的变形工艺和参数条件下，有着差别极大的变形机制。大型饼类锻件常规生产的工艺存在着萌生裂纹源的变形机制，理论分析和实验证明，锥形板镦粗、局部压平的工艺是生产饼类锻件的最佳工艺，具有广阔的应用前景。