剖析锻造异形件的镦粗工艺

　　镦粗是锻造异形件自由锻造生产中一个较为重要的变形过程，镦粗工艺参数的合理选择对大类锻件的质量起着决定性的作用，反复镦粗和拉拔不仅可以提高钢坯的锻造比，还可以破坏合金钢中的碳化物，达到均匀分布的目的；它还可以改善锻件的横向力学财产，降低力学财产的各向异性。

　　尽管塑性力学发展迅速，在许多领域建立了相对完整的理论体系，但锻造工艺的理论和技术仍存在不足。有些问题无法解决，有些问题无法定性分析，有些论点甚至是错误的。镦粗是大类型饼状锻件和宽板锻件的主要变形，镦粗变形较大。然而，目前，此类锻造异形件件的声损伤测试的拒收率较高，主要是由于内部存在横向内部裂纹层缺陷。然而，目前的过程理论无法解释这一点。

　　因此，自20世纪90年代以来，有学者经过长期细致的研究，从主变形区理论和被动变形区理论两个方面对镦粗理论进行了进一步的研究。

　　大类锻件的锻造不仅需要达到所需的零件形状和尺寸，还需要使铸态纱线断裂、晶粒细化、组织均匀、锻件收缩、气孔和孔隙率，以提高锻件的内部质量。

　　为此，研究人员提出了板镦粗过程中刚塑性力学模型的拉应力理论和静水应力力学模型的剪应力理论。同时，他们还进行了大量定性物理模拟实验，并使用广义滑移线法和机械分块法对工件的应力状态进行了求解和分析。大量数据证实了该理论的合理性和正确性，揭示了用普通平板镦粗圆柱体时锻造异形件内部应力的分布，提出了圆锥板镦粗的新工艺，建立了方、圆柱体镦粗刚度和塑性的力学模型。