扭转镦粗工艺理论[ 04-11 10:05 ]

扭转镦粗工艺其实质是复合加载变形工艺的一种，在镦粗的过程当中，利用锻件与模具之间的摩擦力，使得本来对镦粗起到有害作用的摩擦力变成有利于变形质量的剪切应力，提高锻件内部的静水压力，从而提高锻件内部的应力应变状态，使得变形更加均匀化，改善了普通平砧镦粗工艺。扭转镦粗工艺由于增加了剪切应力，使得变形更加容易，因此轴向的压应力便有所减小，并且改善了锻件组织，可以提高非密实件的可焊性。与此同时，扭转镦粗工艺可以使锻件产生较大的塑性变形，这样可以打碎铸态组织，改变锻件内部组织形态，细化晶粒，材料更加致密，因此用扭转镦粗工艺可以

形砧镦粗工艺[ 04-11 09:05 ]

为了消除传统平砧镦粗工艺所无法解决的鼓形、难锻合缺陷以及应力应变分布不均匀等问题，我国科学工作者提出了许多新的锻造工艺理论及技术。燕山大学机械工程学院的刘助柏教授以主动塑性变形区和被动塑性变形区的角度考虑，对普通平板间镦粗圆柱体提出了两个重要的新理论，即当高径比大于1时的刚塑性力学模型的拉应力理论和当高径比小于1时的静水应力力学模型的剪应力理论。同时刘助柏教授还针对传统平砧镦粗的不足，提出了一种形砧镦粗工艺—锥形板镦粗工艺。李锦提出先压凹端面然后再去平板镦粗，李纬民提出锥形板镦粗加局部压平的新锻压工艺等

镦粗工艺的研究意义[ 04-11 08:05 ]

随着我国工业科技的不断发展，在大型机械装备、石油化工等行业当中，需要的金属构件尺寸不断变大，同时许多大型金属构件所承受的载荷复杂多变，这就要求这些金属构件力学性能提高与内部组织更加致密均匀。大多数钢锭等金属构件都需要先经过锻造来改变其尺寸及形状。随着锻件的形状要求的增多，锻造的工艺方法也不断的更新。但是对于锻压工艺来说，尤其是大锻件的锻造，镦粗工艺是其最为重要也是最为基本的工艺方法。铸造出的钢锭内部不可避免地存在多种缺陷，例如顶部缩孔、心部疏松、偏析的产生以及带有诸多夹杂物等，这些缺陷给锻造工艺带来了相当大的困难。

金属塑性有限元的发展历程[ 04-10 14:25 ]

在金属成形工艺方法中，金属塑性加工是其重要的方法之一，金属塑性加工具有效率高、节约原材料、可以有效地改善金属力学性能和组织等优点。因此，塑性加工被广泛地应用于制造业之中，是制造业中的一个重要分支。据统计，全世界四分之三的钢材都需要经过塑性加工后才能使用，在我们所熟知的汽车工业中锻件和冲压件数量约占汽车总零件数的五分之三以上，在航空航天、重型机械、军工等工业领域也占有相当大的比重。传统的金属加工主要借鉴以往经验和试错的方法进行工艺制定和工模具设计，因此，产品的新工艺和工模具的开发周期长、材料消耗多、成本增加、成形锻件

研究大型筒体锻件的意义[ 04-10 10:41 ]

近年来，随着我国国民经济持续高速的发展，对电力、能源的供给要求越来越高，供需矛盾凸显。大力提高电站装机能力、扩大能源供给总量以及拓展能源供给方式已成为当务之急，迫切需要我国电力、石化和煤化工制造业向着大容量、高效率、大机组的方向发展。2011 年 3 月，中华人民共和国正式颁布了国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要，该纲要中第三篇《转型升级—提高产业核心竞争力》浓墨重彩地对石化、火电、水电、核电以及煤化工的发展作了详细规划，明确表达了发展高端石化产品，发展大容量的燃煤机组，大型水电站以及在确保安全的基

大型筒体锻件的研究[ 04-10 10:33 ]

大型筒体锻件是核电、石化、火电、煤化工以及航天航空压力容器中的关键部件。目前，国内在大型筒体锻件制造方面主要采用普通的实心钢锭来生产，其制造工艺流程是：倒棱下料压钳口—粗镦切除水冒口—镦粗冲孔—芯棒拔长—马杠扩孔—精锻。用这种方法制造大型筒体锻件，工序多，火次多，内部组织缺陷多，成形质量不易控制，外部尺寸余量大，钢锭的利用率低，不能满足今后绿色、环保、低碳、减排的要求。利用空心钢锭制造大型筒体锻件具有节材、节能和短流程等许多实心钢锭无法比拟的优势。空心钢锭

燃烧器的研究[ 04-09 10:05 ]

日本工业炉公司(NFK)开发了HRS燃烧器，燃料喷口沿对角线对称分布在空气喷口的两侧。FLOX燃烧器为6个内置蓄热体的空气和烟气通道均匀布置在燃料喷口周围。LNI型燃烧器更加强调高速射流的卷吸作用，增大空气和燃料喷嘴间的距离L = 2x/(da + df)小可以大大降低NOx的生成与排放，如图1.1所示。日本工业炉协会将空气和燃气喷口改为矩形，开发出了第二代无氧化烧损的HRS-DF燃烧器，采用富燃料燃烧即控制过量空气系数在a=0. 8-0. 9，大大降低了烟臭排放量，避免了烟炱对蓄热体的阻塞。

高温空气燃烧技术的研究现状[ 04-09 09:05 ]

众所周知，高温空气燃烧技术是以蓄热换向式燃烧技术为基础发展起来的，至今已有20多年的历史。早在20世纪90年代，日本和德国就率先对高温空气燃烧技术进行了研究。在1987-1993年间日本大学与企业就进行了初期的合作研究;自1993年以后的六年里，日本通产省将高温空气燃烧技术上升为了“国家级高性能工业炉开发”项目，并提供了100多亿日元科研开发经费;从1999年至2005年，日本政府又计划每年提供38亿日元用于该技术的工业推广，短短两年的时间就将该技术广泛应用到了加热炉、热处理炉和熔炼炉上，2

高温空气燃烧技术的优势[ 04-09 08:05 ]

高温空气燃烧技术同传统燃烧技术相比主要有以下几个方面的优势1、高效节能。采用蓄热式换热装置，使烟气与空气在一定时间间隔内交替流过陶瓷蓄热体，极限回收排烟余热，预热助燃空气，使空气温度升高至800℃-1000℃以上。研究表明，高温空气燃烧技术可以提高助燃空气理论燃烧温度，实现节能30%以上。2、低污染。主要表现在3个方面:1)低NOX污染。热力型NO是燃烧产物中最主要的污染物。NO的生成主要受到炉内温度、O2和N2浓度以及在高温下的时间等的影响，其中炉内温度是主要因素。气体燃料在高温低氧气氛中与助燃空气蔓延燃烧，火焰

高温空气燃烧技术[ 04-08 10:05 ]

高温空气燃烧技术就是在人们越来越重视能源与环境的背景下产生的。在余热不被利用的年代，系统的排气损失、炉壁热损失都很大。长久以来，国内外政府部门、企业和科研院所曾投入大量人力物力，致力于高温烟气余热的极限回收，并将其用于加热助燃空气，获得了大量的科研成果，为高温空气燃烧技术的发展奠定了理论基础。高温空气燃烧技术(High Temperature Air Combustion，简称HiTAC)，亦称无焰燃烧技术，是一种集高效节能、环保、低污染等多重优势于一体的全新燃烧技术是国际燃烧界公认的一次燃烧技术的革命。早在上世纪

低NOx燃烧技术[ 04-08 09:05 ]

在工业生产过程中有效的控制氮氧化物(NOx)所造成的污染危害逐步成为了一个不容忽视的问题。人们对于低NOX燃烧技术的研究主要分为三个阶段:1、燃烧开始前对气体燃料和空气进行预处理:如在燃料中添加新物质，抑制燃烧过程中与NOX生成相关的化学反应;采用空气分离技术将O2从空气中分离并参与燃烧;应用高温空气燃烧技术回收烟气的余热用于加热助燃空气，使空气温度预热至1000℃以上，并在炉内与燃料混合燃烧。2、对燃烧装置进行优化设计，合理配置空气和燃料的当量比:在燃烧过程中可以通过调节过量空气系数，来抑制热力型NO的大量生成。

燃气工业炉的近代变化[ 04-08 08:05 ]

进入21世纪以来，随着全球工业化的飞速发展和人口的不断增长，能源与环境问题口益引起世界各界的广泛关注。目前，我国飞速的经济发展和工业化、城镇化的进程极大地刺激了对能源的需求。我国的能源构成主要是煤、石油、天然气、水电和核电，形成了以电力为中心，煤炭、石油、天然气和可再生能源全面发展的能源供应格局，建立了比较完善的能源供应体系。然而，我国贫油富煤的能源构成与世界各国依然存在着很大的差距，人均拥有量和消费量远低于世界平均水平，能源的利用效率仅为34%，落后发达国家约20年，CO2的排放量占全球总排放量的11%，仅次于美

304L不锈钢的锻压实验结果与分析[ 04-07 10:39 ]

实际锻棒过程中由于操作工出现失误，未按照上述工艺进行锻造时，使得毛坯锻造温度低于终锻温度，并且锻棒过程压下量控制不当，使得毛坯在两端出中心处应力应变过大，毛坯端面出现明显开裂，从而导致毛坯报废，如图3一10所示。严格按照制定锻棒工艺成形，控制好锻造温度及每次压下量，得到的毛坯如图3．1l所示，图所示为锻棒的试验结果和数值模拟优化结果之间的对比图。后续将按照制定工艺完成的锻棒，进行后续的镦粗、冲孔制坯工艺，送至RAM9000型轧环机进行环件轧制，如图3．12所示；轧制完成后环件空冷至室温，经过简单的粗车加工后，如图3

304L不锈钢环件的成形过程与结果[ 04-07 09:05 ]

根据模拟结果，在制定实际工艺中重点考虑的就是锻造温度和变形量(通过锻比来衡量)，尽量避免毛坯处于终端温度之下，制定出实际的锻棒工艺。客户需求的304L不锈钢环件的产品规格为①1400X①1157×304(力H高件)，如图3-6所示。根据体积不变原则，考虑到热损耗、后续热处理、机加工余量等因素，选取钢锭，切出冒头和锭尾后选取尺寸约①630X700 n'un，料重约1700Kg。

锻棒过程中的温度分布[ 04-07 08:05 ]

图3．4中所示为锻棒过程中毛坯的温度分布场，图中将毛坯沿对称轴进行了剖切能够反应毛坯内部的温度变化。从图(b)可以看出经过第一次拔长后毛坯的内部温度反而上升了，由初始的l100℃变成了1140℃，由于拔长过程为大变形过程，金属发生较大的塑性变形，产生热量，这些热量来不及散去导致毛坯内部温度升高，毛坯温度升高有利于锻造，但是温度升高会使得毛坯内部的晶粒长大，影响最终的锻件质量；毛坯侧表面的温度较低，大致在终锻温度850℃附近，这是由于拔长过程中毛坯的侧表面与平砧相接触，表层温度传导向平砧，导致温度降低较快，这时表层温

锻棒过程等效应变分布[ 04-06 10:16 ]

图3．2所示为锻棒过程中等效应变分布场。图(a)可以看出，圆柱体坯料锻成大方形截面毛坯时，毛坯内部轴线先发生塑性变形，翻转过程中外侧表面中心区域也逐渐开始发生塑性变形，拔长的过程可以看成是局部的镦粗成形，先发生塑性变形的地方出现在变形量较大的中心区域；继续将大方形截面的毛坯锻成小方形截面的毛坯过程中，由于反复翻转锻造，使得变形量增大，变形区域扩大(图Co))I继续倒棱滚圆完成第一次拔长后，打方过程中变形较小的棱角发生了一定的塑性变形，从而整个毛坯都发生了塑性变形(图(c))：继续进行第一步镦粗和第二次拔长工艺，进一

304L不锈钢锻棒成形工艺模拟过程[ 04-06 10:11 ]

图3．1为锻棒工艺流程图，其工艺流程为拔长．镦粗．拔长，模拟过程中根据坯料的表面的温度确定是否进行二次加热，防止坯料温度低于终锻温度。拔长采用的方式上下平砧的方式拔长，具体步骤：平砧将圆坯料锻成大截面的方形毛坯，继续用平砧将大截面的方形坯料锻成小截面的方形毛坯，最后用平砧将小截面的方形毛坯倒棱滚圆成圆毛坯。图中工序l一3为第一次拔长过程中将中630X700 mm的圆坯料，锻成截面尺寸为540 X 480mm的方形毛坯，工序4-6继续将上述方形毛坯锻成截面尺寸为450X430mm的方形毛坯，工序7为经过倒棱滚圆后的毛

304L不锈钢锻棒成形工艺方案的设计[ 04-06 10:02 ]

改进前的工艺方案：下料一加热铸锭一压机镦粗、冲孔制坯一环件径轴向轧制一再加热、热处理一机加工一检测。产品缺陷：主要是环件出现粗晶现象，取样进行理化性能检测，即：抗拉强度、屈服强度、延伸率、冲击功、硬度，未能达到厂家要求的理化性能指标。分析原因：(1)采购钢锭时，考虑到成本问题，未能严格控制钢锭的化学元素含量，选用价格较为低廉的钢锭，导致环件出现粗晶问题；(2)企业以前没有相关不锈钢环件轧制的经验，对不锈钢性能和锻造工艺了解不够充分，简单套用普通碳钢环件的生成工艺，导致环件出现粗晶问题；(3)最主要的原因是工艺制定不

304L不锈钢锻造过程中的特点[ 04-04 10:05 ]

奥氏体不锈钢锻造过程中特点：(1)再结晶温度高、速度慢、变形抗力大。因为奥氏体不锈钢内含有大量的Cr、Ni等合金元素。(2)锻造温度范围窄，不宜过高，也不宜过低。因为始锻温度过高时，Y区进入到了U+Y区，使得Q铁素体量增多，高温状态下的塑性明显降低，同时存在晶粒粗化的趋势；锻造温度过低时，沿晶界析出Cr含量较高的金属间化合物Q相，也导致塑性下降。锻造过程中必须保证始锻温度不高于1150℃，终锻温度不低于850℃。(3)锻件容易发生开裂。实际锻造过程中严格控制锻造温度和变形程度，尽量不采用拉应力较大的变形方式。(4)

304L不锈钢锻棒成形工艺的研究[ 04-04 09:05 ]

核能、风能、太阳能是目前最为清洁的能源，作为可再生的重要能源，主要特点为稳定性高、污染小，这对于缓解能源危机和改善环境有着相当重要的作用。随着能源工业的发展，世界各国越来越重视核能、风能、太阳能三大清洁能源的开发与运用，尤其是中国近些年来开始发展核电行业，给国家带来了巨大的经济和社会效益。以前核电设备的一些大型零部件多采用拼焊的方式设计而成，近些年来，随着成形技术和产品性能的要求，尤其是钢锭的冶炼、锻造工艺和后续零部件的热处理工艺技术的显著提高，这些大型零部件多采用锻造而成。然而对于一些大型关键零部件来说，主要依赖