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大型封头热成形晶粒分布的模拟研究

锻压技术 2023年第11期48卷 7-14页

作者：安红萍武建国刘俐利太原科技大学材料科学与工程学院山西太原030024

晶粒大小和分布状态是影响大型锻件服役性能的关键因素,为了探索热变形结束后非均匀变形与晶粒分布的关系,针对核电压力容器用大型高法兰厚壁封头的热拉深成形进行了模拟分析。基于统计学概念,采用变异系数对封头内的应变及晶粒的非均... 详细信息

晶粒大小和分布状态是影响大型锻件服役性能的关键因素,为了探索热变形结束后非均匀变形与晶粒分布的关系,针对核电压力容器用大型高法兰厚壁封头的热拉深成形进行了模拟分析。基于统计学概念,采用变异系数对封头内的应变及晶粒的非均匀分布程度进行了表征和分析,并建立了直观的应变及晶粒状态分区图。在此基础上,确定了应变变异系数与晶粒变异系数之间的函数关系,并结合大型封头的成形过程,从金属流动和组织演变角度讨论了该函数的合理性。研究结果对控制锻件性能、提高产品质量具有一定的参考意义。

关键词：大型封头热成形晶粒分布非均匀变形变异系数

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大型双相钢封头压鼓成形数值模拟研究

锻压技术 2022年第10期47卷 56-62页

作者：代奥阮金华王志刚张宏昱武汉科技大学高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心湖北武汉430081 武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学精密制造研究院湖北武汉430081

采用有限元数值模拟作为研究手段,将大型双相钢封头作为研究对象,通过分析其应力、应变和速度来研究封头压鼓成形过程中坯料的变形规律。结果表明,在坯料中面的任一法线上,不同点的应力与应变有较大的不同,说明了该有限元模型不应采用... 详细信息

采用有限元数值模拟作为研究手段,将大型双相钢封头作为研究对象,通过分析其应力、应变和速度来研究封头压鼓成形过程中坯料的变形规律。结果表明,在坯料中面的任一法线上,不同点的应力与应变有较大的不同,说明了该有限元模型不应采用壳单元。在压鼓成形前期,坯料主要受到上模的压力,使其上模底端附近的金属向尾端流动;随着压下量的增加,位于下模圆角处的坯料的拉应力也达到材料的屈服点,在下模圆角的弯曲作用下附近的金属向板坯中心流动;随着压下量进一步增大,坯料与上模贴合的部分越来越多,该区域的金属速度逐渐趋向于0,而下模圆角附近的金属速度则越来越大。研究成果可用于指导压鼓模的制造和路径的控制。

关键词：大型封头压鼓非均匀塑性变形应力应变

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大型双相钢封头分片点压成形模拟研究

大型双相钢封头分片点压成形模拟研究

作者：代奥武汉科技大学

学位级别：硕士

分片成形是大型双相钢封头制造的主要方法,分片点压成形质量很大程度上决定了大型封头的生产效率。分片的边部、角部点压成形过程不同于中心区域的点压成形,成形区边界存在单边或双边自由边界,边部、角部点压成形规律明显有别于成形区... 详细信息

分片成形是大型双相钢封头制造的主要方法,分片点压成形质量很大程度上决定了大型封头的生产效率。分片的边部、角部点压成形过程不同于中心区域的点压成形,成形区边界存在单边或双边自由边界,边部、角部点压成形规律明显有别于成形区域周边全约束的中心区域点压成形,其点压成形厚度和曲率难以控制,这严重制约着大型封头制造效率的提升。本文以大型封头分片点压成形过程为研究对象,采用数值模拟法解析分片点压成形过程中局部弹塑性变形,以期优化分片成型路径和工艺参数,主要研究内容如下:以直径4100mm大型双相钢椭圆形封头中间分片成形过程作为研究对象,采用弹塑性有限元法解析了中间分片对称路径和非对称路径点压成型过程,两种路径点压成型模拟结果均表明该分片中心区域的厚度减薄量、成形曲率和成形损伤(damage)明显有别于边部区域和角部区域,边、角区域的成型质量与点压成型路径没有太大的相关性。两种路径点压成型过程中分片中心区域点压时变形区四周均存在刚端约束,边部区域点压时变形区一侧自由,角部区域点压时变形区两侧自由。因此,分片中心区域、边部区域和角部区域在点压过程中金属流动规律不同。采用弹塑性有限元法建立了分片中心区域点压过程二维轴对称有限元模型。利用分片边部区域点压过程的对称性,建立了分片边部区域点压过程单自由边三维弹塑性有限元模型。利用分片角部区域点压过程的对称性,建立了分片角部区域点压过程双自由边三维弹塑性有限元模型。模拟了分片中心区域1个位置、边部区域4个位置和角部区域4个位置的点压过程。模拟结果表明,边部区域缺陷要普遍比角部区域严重,厚度分布上边部区域厚度要小于角部区域,并且边部区域在下模圆角范围外曲率波动较小,而角部区域则在下模圆角范围内波动较小。在排除其他位置点压成形对该处点压成形影响下,通过解析分片成形过程中板料damage、厚度以及曲率等场量,进一步证明了不同位置的点压成形,其外部约束确实影响了点压成形质量。通过研究中心区域、边部区域、角部区域变形区变化,探究点压成形中不同区域变形区的变化规律,分析点压成形过程当中外部约束是如何影响板料dama ge、厚度以及曲率。采用正交实验法研究摩擦因子、模具间隙以及下模圆角半径对成型缺陷的影响,并得到最佳的工艺参数组合。

关键词：大型封头分片成形数值解析正交实验

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大型封头锻件终锻成形规律模拟研究

锻压技术 2011年第2期36卷 1-4页

作者：谢安马庆贤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

通过采用物理模拟和数值模拟相结合的方法,研究了大型封头终锻成形过程中塑性成形规律和影响因素,掌握了型砧对于变形以及产生裂纹的影响作用效果。实验结果表明:增大上型砧的倒角有利于减弱心部压实效果,凹型下砧有利于减少锻件下表面... 详细信息

通过采用物理模拟和数值模拟相结合的方法,研究了大型封头终锻成形过程中塑性成形规律和影响因素,掌握了型砧对于变形以及产生裂纹的影响作用效果。实验结果表明:增大上型砧的倒角有利于减弱心部压实效果,凹型下砧有利于减少锻件下表面裂纹和内部夹杂性裂纹的产生。研究结果对于制定合理的终锻成形工艺具有支撑作用。

关键词：大型锻件大型封头模拟技术锻造工艺

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大型封头的自动堆焊控制系统

制造业自动化 2002年第9期24卷 58-61页

作者：于忠海燕山大学机械工程学院秦皇岛066004

介绍一种大型封头的自动堆焊控制系统的组成、工作原理和系统软件,并对其关键技术进行了研究。

关键词：大型封头自动堆焊控制系统混合编程系统软件

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大型封头热冲压过程数值模拟

锻造与冲压 2014年第12期 21-23页

作者：王守东岳晓露河南神州重型封头有限公司

大型封头作为压力容器的关键部件，其尺寸的精度与形状压力容器的性能有着重要的作用。本文采用试验与模拟相结合的方式分析了封头冲压后的应力，应变分布，以及工件各处的厚度变化情况。

关键词：大型封头数值模拟热冲压压力容器关键部件应变分布厚度变化工件

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大型封头锻件锻造工艺编制及实践研究

金属加工（热加工） 2018年第1期 78-80页

作者：王爽王宝亮中国一重铸锻钢事业部水压机锻造分厂苏州热工研究院有限公司

针对大型封头锻件在锻造生产中容易出现壁厚不均、折叠缺陷、尺寸超差等质量问题,通过研究工艺编制及生产实践来提高锻件质量。

关键词：大型封头镦粗拔长 WHF法 KD法自由锻造

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大型真空容器封头的焊接制造工艺

焊接技术 2006年第4期35卷 30-32页

作者：顾福明张亚余汤建上海市特种设备监督检验技术研究院上海200062

分析了真空容器上大型拼焊封头的结构特点,叙述了大型封头的分瓣工艺,制定了大型封头的制造工艺和合适的焊接顺序,介绍了大封头实际拼焊,以及对焊接变形进行控制所采取的措施,表明所采用的封头制造工艺和焊接顺序制造大型封头是可行的。

关键词：真空容器大型封头焊接工艺焊接变形控制

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大型蒸汽发生器封头锻造工艺分析及模拟

大型蒸汽发生器封头锻造工艺分析及模拟

作者：李瑞峰河北科技大学

学位级别：硕士

随着我国社会经济的发展,核电、煤化工、炼油、石化等行业的压力容器呈现出大型化的发展趋势,对制造行业提出了新的要求。目前我国大型锻件制造能力和水平与国外相比还存在差距,尤其是一些严酷工况条件下的高端产品仍然无法满足要求,成... 详细信息

随着我国社会经济的发展,核电、煤化工、炼油、石化等行业的压力容器呈现出大型化的发展趋势,对制造行业提出了新的要求。目前我国大型锻件制造能力和水平与国外相比还存在差距,尤其是一些严酷工况条件下的高端产品仍然无法满足要求,成为制约我国重大工程建设和装备制造业的瓶颈。而封头和筒体部分作为压力容器的重要零部件,其质量直接影响着整个设备的寿命。本文以大型蒸汽发生器的封头和筒体作为研究对象,分析了大型蒸汽发生器封头的成形工艺,进行了大型蒸汽发生器封头成形的模具设计采用Deform—3D数值模拟软件来对大型蒸汽发生器的封头锻造工艺进行了分析和模拟,取得了封头锻造成形过程的应力场、应变场、温度场及速度场等场的图谱,并对其分别进行了分析和讨论,获得了锻造过程中各工艺参数变量的变化规律,对于指导实际生产具有一定的指导意义。研究了蒸汽发生器上筒体锻件的工艺流程,给出了合理的热处理工艺温度范围,并对制造的SA508-III锻件的材料性能进行了深入分析。

关键词：大型封头筒体锻造工艺有限元数值模拟