超大厚壁法兰锻件成形工艺的研发

针对超大厚壁法兰成形困难问题,用锻造模拟软件Forge对φ5350mm×φ3750mm×200mm环件进行了径轴向轧制有限元分析,给出了工件辗环之前环坯的最佳尺寸。采用开坯+辗环+芯轴拔长+局部镦粗+马架扩孔+粗车+辗环成形工艺,最终生产出了符合要求的产品,解决了超大厚壁法兰轧制成形困难的问题。

1080高碳钢锻件热处理工艺研究

1080钢是一种含0.75～0.88%C的高碳钢。对1080钢锻件依次进行了正火+高温回火、球化退火和调质处理,随后测定了钢的力学性能和显微组织。试验结果表明:采用正火+回火+球化退火的预备热处理工艺是可行的,而调质的淬火采用从850℃空-水-空交替冷却的淬火方式可确保锻件不开裂,淬火后再将锻件在540℃和560℃回火随后水冷,结果的力学性达到了要求。

油气输送管道法兰环复合轧制过程几何尺寸精度控制方法

随着我国能源装备工程建设的加速推进,对大型石油天然气管道接头、双边法兰和高压阀体环件的需求增多,复合轧环工艺是成形此类环件的新技术。针对当前油气输送管道用法兰环成形精度低、环件尺寸公差大的现状,研究了环件几何尺寸公差与毛坯允许质量误差之间的关系,提出了此类环件复合轧制过程尺寸精度控制方法,建立了相应的轧辊位置修正数学模型,并选用两组不同质量的毛坯进行复合轧环实验来验证该几何尺寸精度控制方法。结果表明,实验得到的成形环件尺寸与数学模型计算的理论值接近,研究结论对于优质油气输送管道法兰环的精密轧制生产具有实际指导意义。

立式热轧环过程导向辊固定位置研究

立式热轧环设备通常采用固定导向方式,导向辊固定位置对成形环件的尺寸精度和轧制过程稳定性具有重要影响。分析了导向辊固定位置的极限范围,结合立式热轧环机的工作原理,运用理论分析和有限元建模仿真,对不同导向位置的环件圆度误差进行了统计分析,由此提出一种导向辊固定位置的确定方法。最后,开展了立式热轧环实验,按照导向辊固定位置确定方法对导向辊固定位置进行设置,成形环件圆度误差均在1.5mm以内,验证了该方法的可行性。

AISI4150H钢大齿圈的热处理

大型AISI4150H钢齿圈毛重近5 t,需进行调质处理。但该齿圈淬火后发现开裂,而且调质后齿根硬度偏低。为此对齿圈的热处理工艺进行了改进:在850℃加热7 h,空冷至800℃左右,随后在PAG水溶液中淬火冷却至约600℃,空冷1 min,再在PAG水溶液中冷却至约400℃,空冷2 min,最后在PAG水溶液中冷却至室温。接着在580℃;回火8 h,再升温至590℃回火2h,在PAG水溶液中冷却,随后再次在580℃回火6 h,在PAG水溶液中冷却。结果,经改进工艺调质处理的AISI4150H钢大齿圈达到了技术要求。

高筒形薄壁纯钛TA1环件稳定轧制工艺的研发

通过采用改变碾环加热的升温工艺和加热温度+模具预热+工装模具润滑+快速径向一次成形轧制技术,有效地防止了轧制表面折叠的产生,保证了工件的晶粒度要求,成功地做出了薄壁纯钛大型环锻件。

球阀零件复合轧制再结晶演化行为研究

复合轧制是一种将普通环轧与三辊横轧相结合的塑性回转成形新方法,可实现球阀类零件的精密成形。以复合轧制为工艺对象,利用有限元模拟与实验验证相结合的方法,研究球阀零件成形过程中的再结晶演变规律及主要工艺参数对其影响规律。结果表明：球阀零件复合轧制过程中,动态再结晶发生的先后与应变发生的先后有关,而发生的速度则与所处位置的温度和变形速度有关;球阀零件除心部晶粒细化作用不明显外,整个内孔壁等大部分金属都发生明显晶粒细化;随着初轧温度的升高,成形件晶粒尺寸逐渐增大,平均晶粒尺寸均匀性越好;随进给速度增加,晶粒尺寸的轴向差异越明显,且晶粒尺寸会略大,平均晶粒尺寸均匀性越差。