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锻造异形件镦粗工艺的研究分析
- 2020-12-04-

  在大型锻造异形件的自由锻造生产中, 镦粗是一个相当重要的变形过程。镦粗工艺的参数合理选择, 对大锻件的质量起到了决定性的作用。反复镦拔不但能够增加坯料的锻造比, 同时也能够破碎合金钢中的碳化物, 达到了均匀分布的目的;还可以增加锻造件的横向力学特性, 减小力学特性的异向性。

  虽然塑性力学发展很快, 并且在很多领域已建立了比较完整的理论体系, 但在锻造工艺理论与技术方面还存在着不足, 有些问题尚不能解决, 还有些不能进行定性分析, 有些论点乃至是错误的。大型饼类锻造异形件和宽板锻件都是以镦粗为主要变形, 且镦粗的变形量较大, 但是现在该类锻件的声波探损废品率很高, 主要因为里部呈现了横向内裂层的缺陷, 然而现在的工艺理论对此并不能解释。

  为此, 从90年代始, 我国学者经过长时间的认真研究, 从主变形区及被动变形区理论出发, 对镦粗理论进行进一步研究。

  大锻件锻造不但要达到所需零件形状与尺寸, 并且重要的是破碎铸态组纱细化晶粒、均匀组织、锻合缩孔、气孔和缩松等缺陷, 增加锻件内部质量。

  对此, 研究人员提出了平板镦粗之时刚塑性力学模型的拉应力理论以及静水应力力学模型切应力的理论, 同时还进行了多量的定性物理模拟实验, 并利用广义滑移线方法与力学分块方法来诠释分析工件里部的应力状态, 大量数据证实了该理论的合理性与正确性, 揭开了锻造异形件应用普通平板镦粗圆柱体之时, 其里面应力的分布规律, 进而提出了锥形板镦粗新的工艺, 建立了方柱体的镦粗刚塑性的力学模型。