大型筒体锻件空心钢锭锻造工艺探索

针对反应堆压力容器等大型筒体锻件采用实心钢锭存在的钢锭利用率低和生产周期长等缺点,对空心钢锭锻造工艺进行优化。通过铅试件物理模拟和DEFORM-3D数值模拟,研究空心钢锭在不同压下率、芯轴直径、砧宽、芯轴转角、接砧量和布砧方式下镦粗、芯轴拔长和芯轴扩孔时的变形规律,提出了避免空心锻造缺陷的方法,可为国产大型筒体锻件的空心钢锭锻造工艺规范制定提供参考依据。

空心抽油杆锻模设计

为了满足采油作业对空心抽油杆之急需，根据空心抽油杆模锻时金属塑性变形的特点，论述了管坯中部镦锻的成形条件及采用φ36mm管坯锻造空心抽油杆的工艺方案：采用倒锥模膛以减小金属在心轴与凹模之间流动的阻力，并降低心轴的脱模力；成形工步的分模面取在凸台处，并采用较小的变形长度与壁厚之比，以保证凸台成形时内壁不产生塑性失稳。所设计的锻模在试生产中获得了满意的效果。

空心钢锭锻造工艺的研究

介绍了30t空心钢锭锻造试验过程及所制产品的质量情况,以及用65t空心钢锭生产电站环形锻件情况,为用大型空心钢锭生产锻件的进一步研究提供了依据。

热加工工艺对D2钢质量影响的研究

通过设计D2钢的锻、轧热加工工艺,分别研究了钢锭锻造、钢锭轧制及锻轧联合三种工艺生产的坯料及成品扁钢的共晶碳化物分布情况,并针对热加工锻比对碳化物的影响进行了试验。结果表明:轧材的碳化物颗粒度较小,但碳化物分布略呈带状;锻造加工后碳化物颗粒度较轧材稍大,但是均匀性较好;锻坯轧制联合成型在改善碳化物颗粒度与分布方面比较理想;锻比对D2钢共晶碳化物不均匀度影响显著,锻比在2～8的范围内共晶碳化物不均匀度评级随锻比的增加而降低。

大型锻件锻造工艺理论与技术的进展

在大型锻件锻造工艺理论与技术领域 ,首先 ,对普通平板间镦粗圆柱体 ,根据其高径比 H /D不同 ,提出了两个新理论 :H / D>1,刚塑性力学模型的拉应力理论 ;H / D<1,静水应力力学模型的剪应力理论。前者打破了镦粗体 (不管高径比大小 )内三向压应力传统之说 ,并为轴对称塑性体的广义滑移线解和主应力分块法、数值模拟求其应力场提供了力学模型 ;后者解决了大型饼类锻件中出现的“夹馅饼”缺陷的难题。在此基础上又提出了锥形板镦粗的新工艺及其力学原理。在拔长工艺理论方面 ,应用方柱体镦粗的两个新力学模型与拔长的刚端影响问题 ,论证了只有砧宽比一个工艺参数的不足 ,而应补充一个新的工艺参数——料宽比 ,才能正确描述拔长体中心区域的应力状态与有效控制锻件质量。并进一步解决了该拔长理论工艺参数量值的合理匹配与确定。在“锻造条件对毛坯内部空洞闭合的影响”研究中 ,提出了增加料宽比对横向拉应力控制的“新 FM法”。在此基础上提出了横向无拉应力锻造法。上述工艺理论指导工艺生产 ,可大幅度提高锻件的质量。

数值模拟技术在大型锻件生产中的应用

数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、提高生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。在钢锭凝固方面,有限元模拟程序MIPS可以分析凝固过程中温度场的分布,确定不同时刻凝固前沿的位置,而且能预测缩孔和疏松的位置及尺寸。使用该程序对220吨钢锭的生产工艺进行优化,成功地解决了疏松进入锭身的问题。在锻造方面,已开发出了基于ANSYS的三维大变形弹塑性、弹粘塑性程序,可以分析复杂的三维金属塑性成形问题。热处理专用软件NSHT不仅可以分析加热、淬火及回火过程中温度场分布,而且可以给出应力的分布及相态的变化过程,并已在实际生产中取得了成功。

工艺参数对空心车轴锻造成形的影响

通过采用DEFORM-3D有限元软件对新型空心车轴的成形过程进行模拟,研究了各主要参数对空心车轴锻造成形工艺的影响,在对应力、应变分布研究的基础上,分析该工艺变形机制与规律。

无帽口钢锭的推广应用

分析了常规钢锭与无帽口钢锭制作筒类锻件的特点。明确指出无帽口钢锭锻件的优势:提高了钢锭利用率和锻件合格率,有效降低了冶炼和锻造成本,生产效率显著提高。

合理选择锻造工艺降低锻件制造成本

150 MN水压机柱塞锻件重70.67 t。在保证钢锭质量的前提下,选取93 t钢锭(钢锭利用率75.9%),通过KD锻造方法的压实作用,成功地生产出合格的柱塞锻件。

空心钢锭的制造技术

用空心钢锭制造大型筒体锻件具有质量高、材料利用率高、能耗低和流程短等用实心钢锭无法比拟的优势。总结了国内外空心钢锭的制造技术水平和应用现状,重点讨论了当前国内空心钢锭铸锭及锻造技术的研究成果以及不足,指出了尚需重点研究的方向。

汽车贯通轴平锻工艺

汽车贯通轴锻件,总长约867 mm,锻件中间局部尺寸粗大。原采用热模锻工艺生产,材料利用率较低,现改进为平锻工艺生产,每根锻件节材3.6 kg。在开发平锻工艺的过程中,发现锻件端头Φ42 mm处很难充满,而中间Φ76 mm的部分因加热质量等因素的影响,质量很不稳定。调试后,对锻件图和平锻工艺又进行了改进,并最终取得了成功。该工艺对类似的长轴类锻件采用平锻机生产,有一定的借鉴作用。

钢锭孔洞型缺陷的锻合及空心钢锭的锻造

对高径比 H0 / D0 =1.0的坯料镦粗变形时内部变形量进行了定量分析计算。并对钢锭中孔洞锻造时愈合方式及愈合所需变形量进行了定性定量分析计算。简述了空心钢锭内部缺陷特点 ,并在上述分析计算基础上 ,针对护环性能要求和冷变形生产需要 。

关于巨型钢锭电渣技术之我见

重大型装备制造业是国民经济的重要支柱。重大型装备制造需要超过单重100 t直至300 t的锻件,大锻件生产的限制性环节在于缺乏优质巨型钢锭。本文根据生产实践总结了巨型锭电渣重熔的技术、质量和经济优势。指出,电渣技术是生产100 t以上直至300 t重大锻件用巨型钢锭的理想方法。

浅谈如何提高大锻件的钢锭利用率

提高钢锭的利用率是降低锻件成本的重要途径之一。分析了大型锻件在各种条件下钢锭的利用率,提出了提高大型锻件钢锭利用率应采取的主要措施,从而使材料得到合理利用,提高企业的经济效益。

20Mn5发电机轴UT检测缺陷形成原因分析

20Mn5发电机轴经UT检测发现密集缺陷超标,通过取样分析发现该缺陷为疏松、缩孔,结合钢锭解剖研究结果,制定了大锻比的修复缺陷措施,效果良好,达到缺陷修复目标。

优化锻造工艺 提高锻件成材率

分析影响锻件成材率的主要因素是切头量大 ,为此优化锻造工艺 ,减少切头损失 ,成材率由 64 .47%提高到68.87%

第二代大型锭电渣冶金技术的发展

论述了第二代大型锭电渣重熔与液态金属电渣浇注技术的特征。提出了发展第二代大型锭电渣冶金技术的几个研究重点。指出:当前发展第二代大型锭的电渣冶金技术对推动中国大型锭锻件的自主化和核电产业的发展具有重要意义。在进一步发展大型锭电渣重熔技术的同时,要特别重视第二代液态金属电渣浇注大型电渣锭技术的开发。

大型空心钢锭锻造工艺探讨

大型压力容器筒体锻造过程中,使用空心钢锭相比于实心钢锭具有偏析少、材料利用率高、周期短等优点。通过物理模拟和数值模拟相结合的方法,研究了空心钢锭锻造工艺中压下率、拔长V型砧夹角等工艺参数对变形的影响规律和作用效果,以期为大型空心钢锭锻造工艺的制定提供实验依据和理论基础。

整体钢锭模挂绝热板生产锻造钢锭的应用研究

采用整体钢锭模挂绝热板并用保护渣、防缩孔剂来生产优质锻造钢锭,帽容比降到10％,节约钢水5％,同时,还可消除钢锭悬挂裂纹和残余缩孔缺陷。