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扭轉鐓粗工藝理論[ 04-11 10:05 ]

扭轉鐓粗工藝其實質是復合加載變形工藝的一種，在鐓粗的過程當中，利用鍛件與模具之間的摩擦力，使得本來對鐓粗起到有害作用的摩擦力變成有利于變形質量的剪切應力，提高鍛件內部的靜水壓力，從而提高鍛件內部的應力應變狀態，使得變形更加均勻化，改善了普通平砧鐓粗工藝。扭轉鐓粗工藝由于增加了剪切應力，使得變形更加容易，因此軸向的壓應力便有所減小，并且改善了鍛件組織，可以提高非密實件的可焊性。與此同時，扭轉鐓粗工藝可以使鍛件產生較大的塑性變形，這樣可以打碎鑄態組織，改變鍛件內部組織形態，細化晶粒，材料更加致密，因此用扭轉鐓粗工藝可以

形砧鐓粗工藝[ 04-11 09:05 ]

為了消除傳統平砧鐓粗工藝所無法解決的鼓形、難鍛合缺陷以及應力應變分布不均勻等問題，我國科學工作者提出了許多新的鍛造工藝理論及技術。燕山大學機械工程學院的劉助柏教授以主動塑性變形區和被動塑性變形區的角度考慮，對普通平板間鐓粗圓柱體提出了兩個重要的新理論，即當高徑比大于1時的剛塑性力學模型的拉應力理論和當高徑比小于1時的靜水應力力學模型的剪應力理論。同時劉助柏教授還針對傳統平砧鐓粗的不足，提出了一種形砧鐓粗工藝—錐形板鐓粗工藝。李錦提出先壓凹端面然后再去平板鐓粗，李緯民提出錐形板鐓粗加局部壓平的新鍛壓工藝等

鐓粗工藝的研究意義[ 04-11 08:05 ]

隨著我國工業科技的不斷發展，在大型機械裝備、石油化工等行業當中，需要的金屬構件尺寸不斷變大，同時許多大型金屬構件所承受的載荷復雜多變，這就要求這些金屬構件力學性能提高與內部組織更加致密均勻。大多數鋼錠等金屬構件都需要先經過鍛造來改變其尺寸及形狀。隨著鍛件的形狀要求的增多，鍛造的工藝方法也不斷的更新。但是對于鍛壓工藝來說，尤其是大鍛件的鍛造，鐓粗工藝是其最為重要也是最為基本的工藝方法。鑄造出的鋼錠內部不可避免地存在多種缺陷，例如頂部縮孔、心部疏松、偏析的產生以及帶有諸多夾雜物等，這些缺陷給鍛造工藝帶來了相當大的困難。

金屬塑性有限元的發展歷程[ 04-10 14:25 ]

在金屬成形工藝方法中，金屬塑性加工是其重要的方法之一，金屬塑性加工具有效率高、節約原材料、可以有效地改善金屬力學性能和組織等優點。因此，塑性加工被廣泛地應用于制造業之中，是制造業中的一個重要分支。據統計，全世界四分之三的鋼材都需要經過塑性加工后才能使用，在我們所熟知的汽車工業中鍛件和沖壓件數量約占汽車總零件數的五分之三以上，在航空航天、重型機械、軍工等工業領域也占有相當大的比重。傳統的金屬加工主要借鑒以往經驗和試錯的方法進行工藝制定和工模具設計，因此，產品的新工藝和工模具的開發周期長、材料消耗多、成本增加、成形鍛件

研究大型筒體鍛件的意義[ 04-10 10:41 ]

近年來，隨著我國國民經濟持續高速的發展，對電力、能源的供給要求越來越高，供需矛盾凸顯。大力提高電站裝機能力、擴大能源供給總量以及拓展能源供給方式已成為當務之急，迫切需要我國電力、石化和煤化工制造業向著大容量、高效率、大機組的方向發展。2011 年 3 月，中華人民共和國正式頒布了國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要，該綱要中第三篇《轉型升級—提高產業核心競爭力》濃墨重彩地對石化、火電、水電、核電以及煤化工的發展作了詳細規劃，明確表達了發展高端石化產品，發展大容量的燃煤機組，大型水電站以及在確保安全的基

大型筒體鍛件的研究[ 04-10 10:33 ]

大型筒體鍛件是核電、石化、火電、煤化工以及航天航空壓力容器中的關鍵部件。目前，國內在大型筒體鍛件制造方面主要采用普通的實心鋼錠來生產，其制造工藝流程是：倒棱下料壓鉗口—粗鐓切除水冒口—鐓粗沖孔—芯棒拔長—馬杠擴孔—精鍛。用這種方法制造大型筒體鍛件，工序多，火次多，內部組織缺陷多，成形質量不易控制，外部尺寸余量大，鋼錠的利用率低，不能滿足今后綠色、環保、低碳、減排的要求。利用空心鋼錠制造大型筒體鍛件具有節材、節能和短流程等許多實心鋼錠無法比擬的優勢。空心鋼錠

燃燒器的研究[ 04-09 10:05 ]

日本工業爐公司(NFK)開發了HRS燃燒器，燃料噴口沿對角線對稱分布在空氣噴口的兩側。FLOX燃燒器為6個內置蓄熱體的空氣和煙氣通道均勻布置在燃料噴口周圍。LNI型燃燒器更加強調高速射流的卷吸作用，增大空氣和燃料噴嘴間的距離L = 2x/(da + df)小可以大大降低NOx的生成與排放，如圖1.1所示。日本工業爐協會將空氣和燃氣噴口改為矩形，開發出了第二代無氧化燒損的HRS-DF燃燒器，采用富燃料燃燒即控制過量空氣系數在a=0. 8-0. 9，大大降低了煙臭排放量，避免了煙炱對蓄熱體的阻塞。

高溫空氣燃燒技術的研究現狀[ 04-09 09:05 ]

眾所周知，高溫空氣燃燒技術是以蓄熱換向式燃燒技術為基礎發展起來的，至今已有20多年的歷史。早在20世紀90年代，日本和德國就率先對高溫空氣燃燒技術進行了研究。在1987-1993年間日本大學與企業就進行了初期的合作研究;自1993年以后的六年里，日本通產省將高溫空氣燃燒技術上升為了“國家級高性能工業爐開發”項目，并提供了100多億日元科研開發經費;從1999年至2005年，日本政府又計劃每年提供38億日元用于該技術的工業推廣，短短兩年的時間就將該技術廣泛應用到了加熱爐、熱處理爐和熔煉爐上，2

高溫空氣燃燒技術的優勢[ 04-09 08:05 ]

高溫空氣燃燒技術同傳統燃燒技術相比主要有以下幾個方面的優勢1、高效節能。采用蓄熱式換熱裝置，使煙氣與空氣在一定時間間隔內交替流過陶瓷蓄熱體，極限回收排煙余熱，預熱助燃空氣，使空氣溫度升高至800℃-1000℃以上。研究表明，高溫空氣燃燒技術可以提高助燃空氣理論燃燒溫度，實現節能30%以上。2、低污染。主要表現在3個方面:1)低NOX污染。熱力型NO是燃燒產物中最主要的污染物。NO的生成主要受到爐內溫度、O2和N2濃度以及在高溫下的時間等的影響，其中爐內溫度是主要因素。氣體燃料在高溫低氧氣氛中與助燃空氣蔓延燃燒，火焰

高溫空氣燃燒技術[ 04-08 10:05 ]

高溫空氣燃燒技術就是在人們越來越重視能源與環境的背景下產生的。在余熱不被利用的年代，系統的排氣損失、爐壁熱損失都很大。長久以來，國內外政府部門、企業和科研院所曾投入大量人力物力，致力于高溫煙氣余熱的極限回收，并將其用于加熱助燃空氣，獲得了大量的科研成果，為高溫空氣燃燒技術的發展奠定了理論基礎。高溫空氣燃燒技術(High Temperature Air Combustion，簡稱HiTAC)，亦稱無焰燃燒技術，是一種集高效節能、環保、低污染等多重優勢于一體的全新燃燒技術是國際燃燒界公認的一次燃燒技術的革命。早在上世紀

低NOx燃燒技術[ 04-08 09:05 ]

在工業生產過程中有效的控制氮氧化物(NOx)所造成的污染危害逐步成為了一個不容忽視的問題。人們對于低NOX燃燒技術的研究主要分為三個階段:1、燃燒開始前對氣體燃料和空氣進行預處理:如在燃料中添加新物質，抑制燃燒過程中與NOX生成相關的化學反應;采用空氣分離技術將O2從空氣中分離并參與燃燒;應用高溫空氣燃燒技術回收煙氣的余熱用于加熱助燃空氣，使空氣溫度預熱至1000℃以上，并在爐內與燃料混合燃燒。2、對燃燒裝置進行優化設計，合理配置空氣和燃料的當量比:在燃燒過程中可以通過調節過量空氣系數，來抑制熱力型NO的大量生成。

燃氣工業爐的近代變化[ 04-08 08:05 ]

進入21世紀以來，隨著全球工業化的飛速發展和人口的不斷增長，能源與環境問題口益引起世界各界的廣泛關注。目前，我國飛速的經濟發展和工業化、城鎮化的進程極大地刺激了對能源的需求。我國的能源構成主要是煤、石油、天然氣、水電和核電，形成了以電力為中心，煤炭、石油、天然氣和可再生能源全面發展的能源供應格局，建立了比較完善的能源供應體系。然而，我國貧油富煤的能源構成與世界各國依然存在著很大的差距，人均擁有量和消費量遠低于世界平均水平，能源的利用效率僅為34%，落后發達國家約20年，CO2的排放量占全球總排放量的11%，僅次于美

304L不銹鋼的鍛壓實驗結果與分析[ 04-07 10:39 ]

實際鍛棒過程中由于操作工出現失誤，未按照上述工藝進行鍛造時，使得毛坯鍛造溫度低于終鍛溫度，并且鍛棒過程壓下量控制不當，使得毛坯在兩端出中心處應力應變過大，毛坯端面出現明顯開裂，從而導致毛坯報廢，如圖3一10所示。嚴格按照制定鍛棒工藝成形，控制好鍛造溫度及每次壓下量，得到的毛坯如圖3．1l所示，圖所示為鍛棒的試驗結果和數值模擬優化結果之間的對比圖。后續將按照制定工藝完成的鍛棒，進行后續的鐓粗、沖孔制坯工藝，送至RAM9000型軋環機進行環件軋制，如圖3．12所示；軋制完成后環件空冷至室溫，經過簡單的粗車加工后，如圖3

304L不銹鋼環件的成形過程與結果[ 04-07 09:05 ]

根據模擬結果，在制定實際工藝中重點考慮的就是鍛造溫度和變形量(通過鍛比來衡量)，盡量避免毛坯處于終端溫度之下，制定出實際的鍛棒工藝。客戶需求的304L不銹鋼環件的產品規格為①1400X①1157×304(力H高件)，如圖3-6所示。根據體積不變原則，考慮到熱損耗、后續熱處理、機加工余量等因素，選取鋼錠，切出冒頭和錠尾后選取尺寸約①630X700 n'un，料重約1700Kg。

鍛棒過程中的溫度分布[ 04-07 08:05 ]

圖3．4中所示為鍛棒過程中毛坯的溫度分布場，圖中將毛坯沿對稱軸進行了剖切能夠反應毛坯內部的溫度變化。從圖(b)可以看出經過第一次拔長后毛坯的內部溫度反而上升了，由初始的l100℃變成了1140℃，由于拔長過程為大變形過程，金屬發生較大的塑性變形，產生熱量，這些熱量來不及散去導致毛坯內部溫度升高，毛坯溫度升高有利于鍛造，但是溫度升高會使得毛坯內部的晶粒長大，影響最終的鍛件質量；毛坯側表面的溫度較低，大致在終鍛溫度850℃附近，這是由于拔長過程中毛坯的側表面與平砧相接觸，表層溫度傳導向平砧，導致溫度降低較快，這時表層溫

鍛棒過程等效應變分布[ 04-06 10:16 ]

圖3．2所示為鍛棒過程中等效應變分布場。圖(a)可以看出，圓柱體坯料鍛成大方形截面毛坯時，毛坯內部軸線先發生塑性變形，翻轉過程中外側表面中心區域也逐漸開始發生塑性變形，拔長的過程可以看成是局部的鐓粗成形，先發生塑性變形的地方出現在變形量較大的中心區域；繼續將大方形截面的毛坯鍛成小方形截面的毛坯過程中，由于反復翻轉鍛造，使得變形量增大，變形區域擴大(圖Co))I繼續倒棱滾圓完成第一次拔長后，打方過程中變形較小的棱角發生了一定的塑性變形，從而整個毛坯都發生了塑性變形(圖(c))：繼續進行第一步鐓粗和第二次拔長工藝，進一

304L不銹鋼鍛棒成形工藝模擬過程[ 04-06 10:11 ]

圖3．1為鍛棒工藝流程圖，其工藝流程為拔長．鐓粗．拔長，模擬過程中根據坯料的表面的溫度確定是否進行二次加熱，防止坯料溫度低于終鍛溫度。拔長采用的方式上下平砧的方式拔長，具體步驟：平砧將圓坯料鍛成大截面的方形毛坯，繼續用平砧將大截面的方形坯料鍛成小截面的方形毛坯，最后用平砧將小截面的方形毛坯倒棱滾圓成圓毛坯。圖中工序l一3為第一次拔長過程中將中630X700 mm的圓坯料，鍛成截面尺寸為540 X 480mm的方形毛坯，工序4-6繼續將上述方形毛坯鍛成截面尺寸為450X430mm的方形毛坯，工序7為經過倒棱滾圓后的毛

304L不銹鋼鍛棒成形工藝方案的設計[ 04-06 10:02 ]

改進前的工藝方案：下料一加熱鑄錠一壓機鐓粗、沖孔制坯一環件徑軸向軋制一再加熱、熱處理一機加工一檢測。產品缺陷：主要是環件出現粗晶現象，取樣進行理化性能檢測，即：抗拉強度、屈服強度、延伸率、沖擊功、硬度，未能達到廠家要求的理化性能指標。分析原因：(1)采購鋼錠時，考慮到成本問題，未能嚴格控制鋼錠的化學元素含量，選用價格較為低廉的鋼錠，導致環件出現粗晶問題；(2)企業以前沒有相關不銹鋼環件軋制的經驗，對不銹鋼性能和鍛造工藝了解不夠充分，簡單套用普通碳鋼環件的生成工藝，導致環件出現粗晶問題；(3)最主要的原因是工藝制定不

304L不銹鋼鍛造過程中的特點[ 04-04 10:05 ]

奧氏體不銹鋼鍛造過程中特點：(1)再結晶溫度高、速度慢、變形抗力大。因為奧氏體不銹鋼內含有大量的Cr、Ni等合金元素。(2)鍛造溫度范圍窄，不宜過高，也不宜過低。因為始鍛溫度過高時，Y區進入到了U+Y區，使得Q鐵素體量增多，高溫狀態下的塑性明顯降低，同時存在晶粒粗化的趨勢；鍛造溫度過低時，沿晶界析出Cr含量較高的金屬間化合物Q相，也導致塑性下降。鍛造過程中必須保證始鍛溫度不高于1150℃，終鍛溫度不低于850℃。(3)鍛件容易發生開裂。實際鍛造過程中嚴格控制鍛造溫度和變形程度，盡量不采用拉應力較大的變形方式。(4)

304L不銹鋼鍛棒成形工藝的研究[ 04-04 09:05 ]

核能、風能、太陽能是目前最為清潔的能源，作為可再生的重要能源，主要特點為穩定性高、污染小，這對于緩解能源危機和改善環境有著相當重要的作用。隨著能源工業的發展，世界各國越來越重視核能、風能、太陽能三大清潔能源的開發與運用，尤其是中國近些年來開始發展核電行業，給國家帶來了巨大的經濟和社會效益。以前核電設備的一些大型零部件多采用拼焊的方式設計而成，近些年來，隨著成形技術和產品性能的要求，尤其是鋼錠的冶煉、鍛造工藝和后續零部件的熱處理工藝技術的顯著提高，這些大型零部件多采用鍛造而成。然而對于一些大型關鍵零部件來說，主要依賴