大型筒節(jié)軋制成形工藝的數(shù)值模擬與試驗研究.pdf

1、大型筒節(jié)是核電、石化、煤化工裝備領域壓力容器、加氫反應器和煤液化反應器的關鍵基礎部件，主要用于承受壓力，同時長期處于高溫和腐蝕性的環(huán)境下工作。自由鍛是筒節(jié)的傳統(tǒng)生產工藝，材料利用率、生產效率低，使大型筒節(jié)產品面臨供不應求的困境。
　　本文基于軋制原理，對大型筒節(jié)軋制成形工藝技術進行研究。主要研究內容包括：
　?。?）對2.25Cr1Mo0.25V鋼進行等溫壓縮實驗，得到了流動應力與應變速率和變形溫度之間的規(guī)律。研究結果表明：

2、2.25Cr1Mo0.25V鋼在高溫低應變速率下易發(fā)生動態(tài)再結晶。通過金相實驗分析得出：變形溫度升高，平均晶粒尺寸增大，但晶粒分布比較均勻；應變速率越高，平均晶粒尺寸越小，晶粒分布不均勻。
　　（2）基于Avrami方程，結合金相分析實驗，建立2.25Cr1Mo0.25V鋼動態(tài)再結晶模型，通過對等溫壓縮過程的組織模擬，驗證了動態(tài)再結晶模型的正確性。
　?。?）針對5258mm×4086mm×3080mm的筒節(jié)，結合實際軋制生

3、產工藝，利用Deform-2D有限元平臺，建立軋制工藝的模擬模型，研究了軋制溫度、進給速度、變形量和角速度對成形的影響規(guī)律。結果表明：軋制溫度對軋制力和筒節(jié)內部組織影響最大；其次是變形量和角速度；進給速度的影響最小。綜合分析后得出，軋制溫度在1150℃-1200℃、變形量在60mm-70mm、角速度為0.15374rad/s-0.16374rad/s的條件下，筒節(jié)成形效果良好、軋制力小、平均晶粒尺寸分布均勻。
　　(4)通過縮比軋