大型連鑄坯拔長過程空洞缺陷演化規(guī)律的數(shù)值模擬研究.pdf

1、大型鍛件廣泛地應(yīng)用于大型機(jī)器設(shè)備的關(guān)鍵和核心部位，其受力繁重，工況特殊，安全可靠性與技術(shù)要求極為嚴(yán)格。然而通過連鑄而成的鋼坯內(nèi)部存在嚴(yán)重的冶金缺陷，空洞是其中主要的一種缺陷形式。實(shí)際生產(chǎn)中，需要采用拔長工藝來改善或者消除大型連鑄坯中的空洞缺陷，以得到高質(zhì)量的鍛件。為了制定合理的拔長工藝、提高鍛件的產(chǎn)品性能，本文開展了大型連鑄坯拔長過程中空洞缺陷演化的數(shù)值模擬研究。
　　本文對初始直徑為Φ600mm的42CrMo鋼大型連鑄坯進(jìn)行解剖

2、實(shí)驗(yàn)，得到空洞在連鑄坯內(nèi)部的分布規(guī)律和形貌。基于此，借助有限元模擬軟件DEFORM-3D平臺(tái)，建立了大型連鑄坯拔長過程的熱力耦合有限元計(jì)算模型。借助此模型，分析了單道次壓下、多道次拔長兩種工藝下的鍛件內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變的變化規(guī)律，并且利用剛塑性拉應(yīng)力理論模型給予解釋。隨后，對鍛件心部直徑Φ200mm范圍內(nèi)的空洞的閉合演變情況進(jìn)行了數(shù)值模擬，計(jì)算結(jié)果表明:不同位置處的空洞演化規(guī)律各不相同，空洞的閉合程度與鍛件變形量的大小相關(guān);在空洞初始半徑尺寸

3、為5mm范圍之內(nèi)，空洞尺寸不是影響空洞閉合的重要因素;對于橢球形空洞，單道次壓下過程中，空洞主軸縱橫比尺寸越大越難閉合，而在拔長過程中，球形空洞是最難閉合的;寬砧更加有利于鍛件心部空洞的閉合。
　　最后，針對大型連鑄坯的平砧拔長過程，分析比較了寬砧強(qiáng)壓下和窄砧小壓下兩種工藝對鍛件內(nèi)部空洞缺陷閉合的影響規(guī)律，結(jié)果表明:寬砧強(qiáng)壓下法更加有利于鍛件心部空洞的鍛合，而不利于鍛件內(nèi)部的變形均勻性;而窄砧小壓下法，鍛件內(nèi)部變形均勻，但鍛造效率