9Cr3W3Co耐热钢锻造工艺数值模拟及实验研究

通过Deform 3D模拟了9Cr3W3Co耐热钢连续多道次锻造工艺,分析了等效应力、等效应变场和温度场的分布规律。基于模拟结果,优化了锻造工艺,并通过Gleeble-3800热模拟试验机对9Cr3W3Co耐热钢进行不同变形参数多道次热压缩实验,分析了不同变形参数下的热变形行为,结合热模拟真应力-真应变曲线和显微组织,验证了模拟的准确性。结果表明,模拟后的优化锻造工艺为应变速率5 s^(-1),变形方式为先大变形后小变形,变形后的坯料心部温度分布均匀,为951~970℃,等效应变分布均匀,为2.15~2.19。当应变速率为5 s^(-1)时,动态再结晶晶粒尺寸随变形温度的升高而变大,采用先大压下量后小压下量的方式,可获得完全再结晶的等轴晶,平均晶粒尺寸为15μm,变形后组织均匀性更好。结合微观组织演变结果分析,模拟实验具有可行性,实验结果与模拟结果基本吻合。

1Cr16Co5Ni2MoWVNbN耐热钢球座模锻成型工艺模拟与试验验证

通过热压缩模拟实验研究了1Cr16Co5Ni2MoWVNbN耐热钢在热变形过程中的动态再结晶行为,通过Deform 3D有限元数值模拟研究了应变速率和坯料尺寸对1Cr16Co5Ni2MoWVNbN耐热钢球座模锻成型工艺的影响。热压缩试验结果表明,1Cr16Co5Ni2MoWVNbN耐热钢发生动态再结晶、混晶现象不明显的临界变形量约为20%,增大应变速率有利于在小变形量下,获得更加均匀的组织。数值模拟结果表明,随着应变速率提高,模锻件最小变形区域的等效应变与等效应力均增加,随着坯料直径增加,模锻件最小变形区的等效应变下降,等效应力先降低后提高。应变速率为0.1 s^(-1)时,坯料直径ϕ60 mm~ϕ65 mm,最小变形区域工程应变可达到20%以上,且具有较好的锻造成型性。根据数值模拟结果,设计了直径ϕ60 mm、高度74 mm的坯料,以0.1 s^(-1)的应变速率进行模锻验证试验,试制出的锻件成型好、组织与硬度均匀,验证了数值模拟结果的合理与可行性。

镁合金热变形抗力模型的构建技术

材料的变形抗力是进行热加工的依据,其精确的模型是有限元数值模拟的基础和关键。介绍了测试变形抗力的常用试验方法,从影响镁合金高温变形抗力的关键因素着手,研究了当前镁合金变形抗力常用数学模型的构建方法及现状,介绍了当前报道的软化因子、人工神经网络等模型,并比较了各种模型的特点。新型镁合金变形抗力模型的合理构建能为高温变形抗力的预测、数值模拟及后续锻造工艺的制订提供依据。

LD5高筋薄壁锻件的预变形等温锻造研究

研究了LD5铝合金等温锻造成形高筋薄壁锻件的工艺特性。结果表明，在较低温度下的预变形毛坯，在再结晶温度以上进行锻造，将发生回复和再结晶，并使晶粒细化，从而达到降低变形抗力、提高塑性、改善充填性的目的。扩展了LD5成形复杂高筋薄壁锻件的应用范围。

耳轴变形力的分析计算及设备吨位选择

在模锻件生产中,选用适当吨位的模锻锤是至关重要的。通过典型耳轴锻件的模锻变形力和模锻锤打击力的分析计算,可以快速确定锻锤吨位的合适程度,为生产类似模锻件的设备选择提供参考。

大型模锻压机极低速驱动系统的仿真建模、实验验证与性能分析

高性能复杂整体模锻件的等温制造要求大惯量模锻装备必须在极低速下稳定运行,但非线性、时变的锻件变形抗力和柱塞缸所受的非线性摩擦力导致该装备难以在极低速下获得所需的锻压性能。针对这一问题,在考虑锻件的流变特性、低速下特有的静-动交替变换的摩擦特性以及工艺过程和装备运行之间关联作用的基础上,建立基于AMESim与Simulink的大惯量模锻装备低速锻造过程的联合仿真平台,通过实验验证该仿真平台的有效性与精确性,实现低速锻造过程的仿真建模。利用该平台对系统性能的影响规律进行研究,首先揭示了材料成形过程对系统低速性能的影响规律:比较流变特性参数对系统驱动能力的影响程度。研究结果表明:材料参数对系统的驱动力影响由大至小依次是物理化学性质常数y、强度系数c、材料硬化指数n与应变速率敏感性指数m;其次,研究了摩擦力对低速爬行的影响规律。导致低速爬行的2个条件是实际速度接近摩擦的临界速度以及最大静摩擦力与库仑摩擦力的差值太大。这些规律可为大惯量装备的极低速稳定运行提供基础与保证。

LD5 高筋薄壁锻件的等温锻造工艺研究

依据ＬＤ５铝合金等温锻造成形高筋薄壁锻件的工艺，在实验室对引入形变热处理的必要性及其工艺规范进行了探讨。对比分析了润滑剂类型、变形温度、保温时间和压力机速度等工艺参数对材料成形性能及组织性能的影响。研究表明，在较低温度下的预变形毛坯，在再结晶温度以上进行锻造，将发生回复和再结晶使晶粒细化，从而达到降低变形抗力、提高塑性、改善充填性之目的。扩展了ＬＤ５成形复杂高筋薄壁锻件的应用范围。

用钢质短圆环热镦粗法测定锻锤打击能量

本文由塑性力学原理导出钢质短圆环热镦粗测定大型锻锤打击能量的计算公式,通过在63吨米对击锤上的实测实验,经计算机算出结果,并与其它方法对比,认为此法对大型锻锤是一种较为实际的、理想的测试方法。

基于DEFORM的甘蔗破碎机锤杆锻造工艺分析及模具设计

通过对甘蔗破碎机锤杆的成形工艺进行分析,设计了锻造工序及其模具结构,并运用DEFORM有限元分析软件对锻造过程进行了模拟验证,分析了缩颈、镦球头2道工序过程中的应变场、应力场、金属组织流线、模具行程-负载变化,模拟结果从理论上支持了工艺设计和模具设计的合理性。

锻造工艺对钛基汽车连杆性能的影响

采用不同的始锻温度、终锻温度、变形量对TC4In新型钛基合金汽车连杆进行了锻造试验,并进行了拉伸性能、冲击性能和腐蚀性能的测试与分析。结果表明:随始锻温度从1000℃升高至1060℃(终锻温度970℃),终锻温度从920℃升高至980℃(始锻温度1030℃),变形量从40%增大至70%(始锻温度1030℃和终锻温度970℃),连杆的拉伸性能、冲击性能和耐腐蚀性能均先提高后下降。汽车连杆的最佳工艺参数为:1030℃始锻温度、970℃终锻温度、55%变形量。

In718合金锤击锻造过程中的本构方程

采用对复杂的多道次变形的应力－应变曲线进行简化的新思路，建立了能反映Ｉｎ７１８合金高应变速率锤击锻造过程中的应变、变形速率、变形温度、变形这次与间隙时间等参数间综合影响的本构方程．借助有限元计算方法实现了工业涡轮盘高应变速率锤击锻造过程的数值模拟．

基于热加工图的锻造斗齿用钢热加工工艺参数

目的制定一种锻造斗齿用新型低合金耐磨钢的热加工工艺参数。方法采用Gleeble-1500D热模拟试验机对实验钢进行高温压缩,在变形温度为1173~1473 K,应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下,压缩变形60%,得到其真应力-真应变曲线。依据压缩实验数据,基于动态材料模型,建立材料的热加工图,分析实验钢在不同热变形条件下的变形特点。结果该锻造斗齿用低合金耐磨钢在不同应变下的热加工图呈现相近特征,能量耗散系数η随变形温度的升高而增大,随着应变速率的减小而减小;当应变值大于等于0.3时,在变形温度为1173~1440 K,应变速率为0.32~10 s^(-1)范围内,热加工失稳区域随着变形温度的升高而减小,随着应变速率的减小而减小。结论该锻造斗齿用低合金耐磨钢适宜的热加工工艺参数范围:变形温度为1185~1373K,应变速率为0.01~2 s^(-1);最优参数范围:变形温度为1330~1340 K,应变速率为0.2~0.5 s^(-1)。

锻压工艺对新型高强度机械螺栓性能的影响

采用不同工艺参数对TA15-0.1Sr钛合金新型高强度机械螺栓进行了锻压,并进行了500℃高温拉伸试验和96h中性盐雾腐蚀试验。结果表明:在试验条件下,随始锻温度从900℃增大到975℃,终锻温度从720℃增大到780℃,或变形量从4%增大到10%时,螺栓的高温强度先增大后减小,质量损失率先减小后增大,高温强度和耐腐蚀性能先提高后下降。螺栓的始锻温度、终锻温度和锻压变形量分别优选为950、760℃、8%。

基于Deform的汽车发动机曲轴模锻数值模拟及模具优化

针对汽车发动机曲轴模锻过程中出现填充不满的缺陷,本文以模具的飞边槽结构作为优化对象,对比了普通的敞口型飞边槽和增设阻力墙的改进型飞边槽在模锻过程中的填充。结果表明,飞边槽结构中增设的阻力墙能很好地挤压金属流向难填充部位,提高了锻件的充填率。

含芯棒旋锻锤头形状对毛坯变形的影响研究

以某轿车等速万向传动轴为研究对象,其中间轴部分采用含芯棒旋锻,针对常见的三种锤头形状分别通过DEFORM-3D进行旋锻成型仿真,在给定的工艺参数下,研究其不同模具形状锻打对应的毛坯变形情况。将通过仿真结果得到数据进行处理后得到毛坯在不同锤头锻打时的变形图。最终得到毛坯的变形情况与锤头的形状有关,且三种模具都使得毛坯在锻打完成后达到了产品尺寸要求,为进一步提高传动轴的含芯旋锻质量提供一定的研究基础。

闭式胎模锻及其应用

介绍闭式胎模的构造,分析闭式胎模锻造的工艺特点及变形过程的受力情况,及其在我厂实际生产中的应用。

锻压变形量对钢制机械刀片磨损和冲击性能的影响

采用不同的锻压变形量对钢制机械刀片进行了锻压,并在室温进行了磨损和冲击性能的测试与分析。结果表明：在始锻温度1130℃、终锻温度860℃和模具预热温度350℃时,随锻压变形量从5%增大至15%,刀片的磨损和冲击性能均先提高后下降。与5%变形量相比,13%变形量的锻压刀片磨损体积减小了64%,冲击吸收能增大了34%。钢制机械刀片的锻压变形量优选为13%。

Cr12型模具钢成材工艺改进

本文从理论上分析了Cr12型冷作模具钢在加热和锻造过程中容易产生缺陷的原因,并结合其它钢种的联锻工艺特性,对Cr12型冷作模具钢的二火成材工艺进行了改进,改进后的工艺为“两锤联锻、一次成材”。工艺改进后,不但增加了锻材长度和提高了产品实物质量,而且降低了加工步骤费用和缓解了退火压力、为模具钢放量生产起到了显著的作用。

NK35W×K19S-72mm镀锌高强度阻旋转钢丝绳研制

采用钢丝绳结构设计软件对NK35W×K19S-72mm钢丝绳进行结构优化设计,采用过共析钢86A生产1.28~3.80mm、1960MPa级A类镀锌制绳丝,对拉丝、镀锌采取严格的过程控制,可获得A类上锌量,AB类韧性指标,采用辊压法生产镀锌压实股,既满足压实股生产工艺要求,又可减少压实过程对锌层的损伤,捻股、捻绳过程中在捻制入口喷淋高滴点、高黏附性能的沥青基系列油脂可大大改善钢丝绳内部的润滑条件和持久性,采用多工字轮大串联成绳机串联生产多股阻旋转钢丝绳,并对内层绳进行锻打压实,既可提高多层股钢丝绳结构稳定性,又可提高钢丝绳的破断拉力,产品实物投入使用,使用效果大大超出客户预期,使用寿命好于进口钢丝绳。

山西潞安集团树脂有限公司输水管道方案选择

根据山西省潞安集团树脂有限公司输水管道穿越采空区的情况,详细介绍了各种管材的优缺点及适用情况,通过分析比较,选用了抗变形能力强、抗外压、抗水锤能力强的钢管。