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永鑫生大型軸類(lèi)鍛件凸面錐形砧拔長(zhǎng)研究

2024-10-17 16:10:20

因?yàn)榇笮湾懠鳛闄C(jī)械設(shè)備中的關(guān)鍵零件,所以它的組織性能的好壞直接影響著設(shè)備的安全。所以下面主要給大家分享大型軸類(lèi)鍛件凸面錐形砧拔長(zhǎng)研究的相關(guān)知識(shí)。

拔長(zhǎng)作為軸類(lèi)鍛件鍛造的主要工序之一,其對(duì)鍛后工件的性能有至關(guān)重要的作用。而目前常用的拔長(zhǎng)方法存在著工件變形不均勻,鍛后材料性能各向異性等缺陷。本文主要針對(duì)大型軸類(lèi)件拔長(zhǎng)過(guò)程展開(kāi)研究,旨在確定一種能夠使得變形均勻化、提高鍛件橫向力學(xué)性能的工裝輔具及相應(yīng)的拔長(zhǎng)工藝參數(shù)。 

鍛件

首先采用有限元數(shù)值模擬軟件Deform-3D,以30Cr2Ni4MoV鋼為變形材料,設(shè)計(jì)了拔長(zhǎng)過(guò)程可有效實(shí)現(xiàn)橫向變形的凸面錐形砧,并對(duì)不同的凸面錐形砧角度β、不同砧寬比、不同壓下量及不同送進(jìn)量進(jìn)行了模擬,通過(guò)分析不同工藝參數(shù)模擬時(shí)的結(jié)果,對(duì)比工件內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)變分布等。從而確定合適的凸面錐形砧制坯工藝參數(shù):型砧角度β為8°,砧寬比為1.0,壓下量為11%(采用0°-180°-90°的翻轉(zhuǎn)方式),送進(jìn)量為0.8-0.9。 基于上述研究結(jié)果對(duì)600MW汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子制坯鍛造過(guò)程進(jìn)行模擬,并將利用凸面錐形砧制坯鍛造的結(jié)果同傳統(tǒng)鐓粗-拔長(zhǎng)鍛造的模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,研究凸面錐形砧制坯工藝與傳統(tǒng)鐓粗-拔長(zhǎng)鍛造工藝中某一工序鍛后的等效性。結(jié)果表明,新型制坯工藝鍛后構(gòu)建內(nèi)部的等效應(yīng)變明顯比一鐓一拔后的等效應(yīng)變要大,且變形更加均勻。

鍛件

但比兩鐓兩拔后工件內(nèi)部的等效應(yīng)變要略小。 在此基礎(chǔ)上,對(duì)傳統(tǒng)鐓拔工藝和新型制坯工藝進(jìn)行物理縮比實(shí)驗(yàn)。并對(duì)利用WHF法拔長(zhǎng)和新型制坯工藝鍛后的工件分別沿軸向和橫向取樣進(jìn)行拉伸、沖擊實(shí)驗(yàn),并在鍛件心部及表層取樣分析鍛后的晶粒度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:與WHF法相比,經(jīng)過(guò)新型制坯工藝鍛后工件的晶粒度(表層和心部)明顯細(xì)化。且橫向的屈服強(qiáng)度提高8.5%,抗拉強(qiáng)度提高12.1%,沖擊功提高26.5%,軸向上強(qiáng)度、沖擊功變化不大;橫向延伸率提高4.1%,斷面收縮率提高5.5%,軸向延伸率提高5.0%,斷面收縮率提高19.4%。

本文提出的凸面錐形砧拔長(zhǎng)工藝生產(chǎn)大型軸類(lèi)鍛件,有利于晶粒的細(xì)勻化,并實(shí)現(xiàn)材料橫向力學(xué)性能的提升。以上就是這篇文章主要講述的內(nèi)容,希望對(duì)大家能夠有所幫助。


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