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大型锻件淬冷过程数值模拟与实验验证

大连理工大学学报 2005年第4期45卷 547-551页

作者：原思宇张立文张国梁江国栋裴继斌大连理工大学材料工程系辽宁大连116024

为了了解和分析大型锻件在淬火过程中温度和组织场等的变化情况,应用非线性有限元软件***及其二次开发功能建立了二维有限元模型.综合考虑相变与温度的耦合关系、相变热的影响和热物性参数的非线性等问题,获得锻件淬火过程1/4截面上瞬... 详细信息

为了了解和分析大型锻件在淬火过程中温度和组织场等的变化情况,应用非线性有限元软件***及其二次开发功能建立了二维有限元模型.综合考虑相变与温度的耦合关系、相变热的影响和热物性参数的非线性等问题,获得锻件淬火过程1/4截面上瞬态温度场和组织场的变化云图.材料的TTT转变曲线在AutoCAD软件环境下通过开发的程序实现动态调用.以35CrMo钢长圆柱大型锻件为对象,模拟了其淬火过程中温度和组织的转变过程.比较计算得到的温度曲线和实际测量结果表明,两者吻合较好.

关键词：淬火相变温度场大型锻件有限元法

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大型锻件坯料内裂纹愈合的物理模拟

工程科学学报 2017年第11期39卷 1674-1683页

作者：米国发张军强徐斌孙明月河南理工大学材料科学与工程学院焦作454000 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室沈阳110016 中国科学院金属研究所核用材料与安全评价重点实验室沈阳110016

针对锻造过程中钢锭内部裂纹缺陷的愈合情况进行研究,设计了裂纹愈合的实验室模拟实验与工业级模拟实验.通过在Gleeble热压缩试样中预制裂纹缺陷,研究了变形温度和变形量对内部裂纹愈合的影响,发现变形温度越高,变形量越大,内裂纹的愈... 详细信息

针对锻造过程中钢锭内部裂纹缺陷的愈合情况进行研究,设计了裂纹愈合的实验室模拟实验与工业级模拟实验.通过在Gleeble热压缩试样中预制裂纹缺陷,研究了变形温度和变形量对内部裂纹愈合的影响,发现变形温度越高,变形量越大,内裂纹的愈合效果越好.为了验证Gleeble实验结果的准确性,保证其结果在实际锻造生产中的适用性,设计了锻件内部裂纹愈合的工业级模拟实验.结果表明在1200℃,变形量为40%时,可以有效焊合锻件内部裂纹.

关键词：大型锻件内裂纹愈合变形变形温度

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大型锻件操作装备机锻耦合仿真分析

上海交通大学学报 2009年第1期43卷 33-37页

作者：王武荣陈关龙林忠钦上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

通过建立多系统仿真方法,评估了大型锻件操作装备机与锻压工件之间的相互关系,将锻压过程中的热塑性有限元分析与操作机的动力学分析耦合,通过比较在垂直方向主动柔顺以及水平方向被动柔顺条件下,锻压过程对大型锻件操作装备机所承受载... 详细信息

通过建立多系统仿真方法,评估了大型锻件操作装备机与锻压工件之间的相互关系,将锻压过程中的热塑性有限元分析与操作机的动力学分析耦合,通过比较在垂直方向主动柔顺以及水平方向被动柔顺条件下,锻压过程对大型锻件操作装备机所承受载荷的影响.结果表明,主、被动柔顺均可使大型锻件操作装备机的承载降至安全限度以内.

关键词：锻压动力学耦合仿真大型锻件操作装备机

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大型锻件凹型角度砧拔长工艺

清华大学学报（自然科学版） 2010年第7期50卷 965-969页

作者：刘鑫钟约先马庆贤袁朝龙清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室北京100084

随着大型核电低压转子锻件尺寸和重量的增加,低压转子锻件锻透成为锻造过程的突出难题。该文通过改变砧形,采用凹型角度砧拔长的工艺来增加心部压实效果,并通过数值模拟和物理模拟相结合的方法对其应力应变的分布进行了研究。模拟结果表... 详细信息

随着大型核电低压转子锻件尺寸和重量的增加,低压转子锻件锻透成为锻造过程的突出难题。该文通过改变砧形,采用凹型角度砧拔长的工艺来增加心部压实效果,并通过数值模拟和物理模拟相结合的方法对其应力应变的分布进行了研究。模拟结果表明:采用凹型角度砧拔长,增加了心部变形效果,改善了心部的应力状态,有利于心部压实和缺陷锻合;采用6°的凹型角度砧比平砧可以得到更好的应力应变状态。建议在大型锻件主拔长的前几趟次采用凹型角度砧拔长工艺。

关键词：大型锻件数值模拟应力锻造工艺

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大型锻件夹杂性缺陷的形成及控制锻造工艺

清华大学学报（自然科学版） 2000年第5期40卷 13-15,32页

作者：马庆贤钟约先曹起骧清华大学机械工程系北京100084

为合理控制实际生产中大型锻件内部缺陷的变化过程 ,使其各项性能满足检验标准 ,采用物理模拟技术研究了饼、块类锻件较为严重的夹杂性缺陷在塑性成形中的变化规律 ,系统分析了其形成过程及影响要素 ,据此论述了有效控制夹杂性缺陷的锻... 详细信息

为合理控制实际生产中大型锻件内部缺陷的变化过程 ,使其各项性能满足检验标准 ,采用物理模拟技术研究了饼、块类锻件较为严重的夹杂性缺陷在塑性成形中的变化规律 ,系统分析了其形成过程及影响要素 ,据此论述了有效控制夹杂性缺陷的锻造方法 ,并将其初步用于实际生产 ,改善了产品内在质量 ,取得了满意效果。研究表明 :造成探伤超标的塑性夹杂性裂纹伴生于孔隙性缺陷闭合的大变形过程中。

关键词：大型锻件内部缺陷控制锻造工艺夹杂性裂纹

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大型锻件的热处理工艺

金属热处理 2004年第4期29卷 47-49页

作者：卢银德西安交通大学能动学院

研究了大型锻件的热处理工艺 ,根据大型锻件的特点 ,优化了工艺参数。

关键词：大型锻件热处理

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大型锻件锻造拔长新工艺

机械工程学报 2007年第11期43卷 224-228页

作者：任运来聂绍珉牛龙江陈颖燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 清华大学机械工程学院北京100084

在分析现有镦粗、拔长变形工序中难变形区对大型锻件锻造过程变形分布和应力状态影响的基础上,提出一种新的拔长工艺——凹面砧拔长。借助数值模拟方法和物理模拟方法比较了普通平砧与凹面平砧、普通V砧与凹面V砧拔长过程中大型锻件内... 详细信息

在分析现有镦粗、拔长变形工序中难变形区对大型锻件锻造过程变形分布和应力状态影响的基础上,提出一种新的拔长工艺——凹面砧拔长。借助数值模拟方法和物理模拟方法比较了普通平砧与凹面平砧、普通V砧与凹面V砧拔长过程中大型锻件内部的等效应变、静水应力和空洞缺陷的闭合情况。结果表明,对应力状态而言,在变形量相同的情况下,对于凹面平砧锻造(CFAF)工艺,静水应力提高近30%,对于凹面V砧锻造(CVAF)工艺,静水应力提高近50%。对变形而言,静水应力相同情况下,CFAF工艺减少压下量33.5%;CVAF减少压下量26.5%。对空洞缺陷而言,凹面砧拔长空洞变形后的椭圆度较普通拔长小10%以上。与其他特殊拔长方法比较,凹面砧拔长有操作方便,附具简单的优点。

关键词：大型锻件锻造拔长

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大型锻件内部空洞缺陷修复条件

机械工程学报 2008年第2期44卷 248-252页

作者：任运来聂绍珉牛龙江朱磊燕山大学机械工程学院秦皇岛066004

介绍大型锻件内部空洞缺陷修复条件在理论研究和生产中的作用及研究现状。针对非线性粘性材料,建立以空洞周围速度场和远场应力、应变速率表示的泛函。对于由体积不可压缩材料构成的含有空洞的无限体而言,锻造过程中空洞周围的真实速度... 详细信息

介绍大型锻件内部空洞缺陷修复条件在理论研究和生产中的作用及研究现状。针对非线性粘性材料,建立以空洞周围速度场和远场应力、应变速率表示的泛函。对于由体积不可压缩材料构成的含有空洞的无限体而言,锻造过程中空洞周围的真实速度场总是使该泛函取极小值,借助泛函的变分可求得空洞边界速度与远场应力、应变的关系,锻造变形后空洞的形状。为使设计的速度场能表征空洞的变形特点,加快泛函极小化的收敛速度,采用叠加速度场。研究大型锻件镦粗工序中锻坯内部球形空洞的闭合情况。结果表明,随着空洞体积的减小,远场应力、应变迅速增大,仅靠远场应力的增大使空洞闭合是非常困难的,因此大锻件技术要求中应允许有未闭合的微小空洞存在。在理论分析的基础上进行试验研究,结果表明理论计算结果与实测结果相差不大。

关键词：大型锻件锻造修复条件

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大型锻件锻造的关键技术

中国机械工程 2004年第22期15卷 2037-2040页

作者：刘国晖燕山大学机械工程学院锻压研究所秦皇岛066004

大型锻件的常规生产工艺存在萌生裂纹源的变形机制。从宏观力学出发剖析了大型轴类锻件、大型饼类锻件、大型板类锻件的常规生产工艺 ,指出其容易产生废品的力学机理 ,提出合理匹配料宽比、砧宽比和压下率来控制毛坯变形区横向和径向拉... 详细信息

大型锻件的常规生产工艺存在萌生裂纹源的变形机制。从宏观力学出发剖析了大型轴类锻件、大型饼类锻件、大型板类锻件的常规生产工艺 ,指出其容易产生废品的力学机理 ,提出合理匹配料宽比、砧宽比和压下率来控制毛坯变形区横向和径向拉应力的方法 ,从而彻底锻合毛坯内部的空洞缺陷 ,改善毛坯内部金属的组织与性能 ,防止内部产生裂纹 ,降低废品率。该方法的可靠性得到生产实践的检验。

关键词：大型锻件自由锻造饼类锻件板类锻件轴类锻件