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            大型鍛件鍛造工藝的研究
            - 2020-03-21-

              鍛打廠對大型鍛件生產的主要特點是:體重形大,質量要求嚴格,工藝過程復雜,生產費用高,生產周期長。

              其完整的生產流程為:治煉一鑄錠→鍛造→粗加工→熱處理→精加工。顯然大鍛件的質量是煉鋼、鍛造和熱處理等專項綜合技術水平的標志,其中鍛造環節起著相當重要的作用。

              大型鍛件鍛造的任務,不但是為了得到一定形狀和尺寸的鍛件,重要的是通過鍛造破碎鋼錠的鑄態組織,除去鋼錠內部的疏松、裂紋、氣孔等缺陷,改良第2相化合物及非金屬夾雜物在鋼中的分布,以增加鍛件性能。

              可見,鍛造是大型鍛件生產的重要工序之一,鍛造工藝的好壞以及鍛造水平的高低往往會對終端成形產品的質量產生相當大的影響,乃至可能造成鍛件報廢的后果。

              然而,目前我國大型鍛件鍛造工藝過程的制定主要依據人為經驗,缺乏對鍛造具體工藝規律與實質的認識。因此,鍛打廠要增加鍛件的生產水平,就須從具體的鍛造過程入手,研究每步鍛造工藝及其參數對大鍛件成形質量的影響,了解大鍛件鍛造的目的與實質,從而制定出有效且可行的鍛造工藝。

              大型鍛件的鍛造變形是復雜的大塑性變形,運用傳統的金屬塑性成形理論很難得出準確解,對內部應力、應變場的分析也是無能為力。因此,物理模擬和數值模擬便成為求解鍛造過程中應力應變場以及分析金屬流動規律的有效方法。90年代前,物理模擬方法得到了廣泛的應用,為人們初期認識拔長和評價拔長方法提供了幫助。然而,由于大型鍛件的尺寸過大,物理模擬方法只能采用按比例縮小的近似模型,這樣的近似使得模擬結果產生較大的誤差,限制了其應用范圍。

              近二十來,隨著計算機軟硬件水平和數值分析方法理論不斷的發展,有限元模擬技術在金屬加領域得到了大量的應用,目前已經成為鍛打廠研究拔長技術和理論、優化并規范拉長工藝越有效的工具。

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