大型锻件锻造工艺的研究

　　锻打厂对大型锻件生产的主要特点是:体重形大,质量要求严格,工艺过程复杂,生产费用高,生产周期长。

　　其完整的生产流程为:治炼一铸锭→锻造→粗加工→热处理→精加工。显然大锻件的质量是炼钢、锻造和热处理等专项综合技术水平的标志,其中锻造环节起着相当重要的作用。

　　大型锻件锻造的任务,不但是为了得到一定形状和尺寸的锻件,重要的是通过锻造破碎钢锭的铸态组织,除去钢锭内部的疏松、裂纹、气孔等缺陷,改良第2相化合物及非金属夹杂物在钢中的分布,以增加锻件性能。

　　可见,锻造是大型锻件生产的重要工序之一,锻造工艺的好坏以及锻造水平的高低往往会对终端成形产品的质量产生相当大的影响,乃至可能造成锻件报废的后果。

　　然而,目前我国大型锻件锻造工艺过程的制定主要依据人为经验,缺乏对锻造具体工艺规律与实质的认识。因此,锻打厂要增加锻件的生产水平,就须从具体的锻造过程入手,研究每步锻造工艺及其参数对大锻件成形质量的影响,了解大锻件锻造的目的与实质,从而制定出有效且可行的锻造工艺。

　　大型锻件的锻造变形是复杂的大塑性变形,运用传统的金属塑性成形理论很难得出准确解,对内部应力、应变场的分析也是无能为力。因此,物理模拟和数值模拟便成为求解锻造过程中应力应变场以及分析金属流动规律的有效方法。90年代前,物理模拟方法得到了广泛的应用,为人们初期认识拔长和评价拔长方法提供了帮助。然而,由于大型锻件的尺寸过大,物理模拟方法只能采用按比例缩小的近似模型,这样的近似使得模拟结果产生较大的误差,限制了其应用范围。

　　近二十来,随着计算机软硬件水平和数值分析方法理论不断的发展,有限元模拟技术在金属加领域得到了大量的应用,目前已经成为锻打厂研究拔长技术和理论、优化并规范拉长工艺越有效的工具。