带角度扰流孔的流动与传热性能[ 01-12 10:05 ]

利用开扰流孔后的努赛尔数与未开扰流孔前的努赛尔数的比值(Nu/Nua)来表现开扰流孔之后的强化传热效果的程度，利用开扰流孔后的阻力系数与未开扰流孔前的阻力系数比值(f/fo)来表现添加扰流孔之后阻力的上升程度，得到的结果分别如图2.5 , 2.6所示。    从图2.5可以发现，存在三种曲线的趋近形势不同的现象，这主要是由于三种不同角度下的扰流孔在低雷诺数下的影响会随着雷诺数的增大变化造成的。在低雷诺数时，45°时带来的扰流大，而随着雷诺数的增大45°带来的影响会逐渐被

蓄热式波纹板实验元件[ 01-12 09:05 ]

数据采集仪以1Hz的频率记录空气温度，实验正式开始前一分钟即采集数据持续采集的时间约为600s，同时记录实验段的阻力。实验段进出口通道各均匀布置九个热电偶以采集空气温度，热电偶使用之前利用已有精度为士o.1℃的铂金热电阻进行热电偶温度测试误差为±0.5℃。实验段进出口周围各均匀布置8个静压测口，流道的上下面各有3个静压测口，流道左右各有一个静压测口。压差通过补偿式微压计测得，压力测量3次取平均值，误差在0.3Pa范围内。通过风机风阀不断改变空气流速，在整流段后面通道中央位置用热线风速仪测量风速，误差在

扰流孔强化蓄热式波纹板传热特性实验研究[ 01-12 08:05 ]

根据传热元件流动传热特性实验研究的要求，对传热风洞实验段进行设计。由于在蓄热元件上添加扰流孔后，维持蓄热元件壁温恒定较难实现，实验采取了瞬态实验(单吹实验)方法，课题采用了文献中的单吹数学模型。瞬态实验中，在风机的作用下空气通过电阻加热器加热至设定好的温度，本文中将空气加热升高40℃。整体实验装置外用绝热保温材料包裹，避免热量散失到外界去。热空气通过实验中带有扰流孔的蓄热元件，空气被冷却。瞬态实验方法中，进出口空气温度随时间变化，相应的进出口温度随时间的变化曲线会被记录下来，当进出口空气的温度曲线1s内斜率变化小于

蓄热式换热器的背景[ 01-11 10:05 ]

回热式换热器，又称蓄热式换热器。在这种换热器中冷、热两种流体依次交替的流过同一换热表面而实现热量交换的设备。在这种换热器中，换热表面通常采用波纹板，除了换热以外还起到了蓄热的作用，因此称之为回热式波纹板。高温流体通过时，蓄热式波纹板传热元件吸收并积蓄能量，然后流过的低温流体通过对流换热将热量吸收，从而形成一个能量的转换过程。回热式换热器广泛应用于低温余热利用领域，例如电站的回转式空气预热器就是一种典型的蓄热式换热器。蓄热式换热器可以将进来的空气加热到一定的温度，提升了锅炉在发电过程的换热性能，因此大大增大了能源的利

热锻成形的概述[ 01-11 09:05 ]

热锻成形是金属塑性加工的一个主要组成部分，锻压加工是利用金属的可塑性让逐料发生塑性变形，需要通过外部压力（锻压设备的锥头、冲头或经过模具对强料施加压为）才能使猛料产生变形，获得规定的尺寸和相应组织性能锻件的加工方法以。在热锻时，逐料发生显著的塑性形变，塑性流动非常明显。通过锻造产生的逐料的为学性能一般比相同材料的铸件的性能优越。为了更方便更直观的了解金属塑性成形过程时金属内部的流动情况！＾及犀料内部不同物理量的分布情况，预测逐料和模具在变形过程时产生什么样的结果，以便及时地对设计方案修改，为成形工艺和模具设计优化提

模块锻件的主要创新成果[ 01-11 08:05 ]

（1）对模块锻件锻造过程进行了全流程有限元数值模拟，分别从温度场、应力场、锻造载荷和成形质量四个方面，比较了轴向反复镦拔法、径向十字锻造法和综合锻造法对锻件质量的影响。结果表明，采用径向十字锻造法优于其他工艺方法，其温度场和应力场分布均匀，锻造载荷合理，锻造过程不易产生裂纹，且锻造操作方法不复杂。 （2）结合现有的生产条件，对有限元模型进行试验验证，分析试验结果与模拟结果中材料的温度和尺寸的变化等情况，有限元模拟值和试验测量值的变化趋势完全是一致的，温度场最大相对误差为 8.5%、尺寸变化最大误差 5.5

拔长方法的改进[ 01-10 10:05 ]

针对拔长过程，单一工位无法完全锻合砧边缘交界处的孔洞，本文采用交错砧位置的拔长锻造方法。如图 5-28 所示，分别用 1、2、3、4 和 5 来标记坯料在砧板正中心和砧板边缘交界处的位置，当对坯料的某一侧面进行第一趟拔长后，在第二趟拔长相同侧面时，采用砧位交错的方法，即第一趟拔长中位于砧边缘交接处的地方，在第二趟拔长中就会位于砧板的正中心位置，即 1 位置在第一趟拔长时位于砧板正中心，在第二趟拔长中则位于砧板的交界处。通过砧板不同拔长趟次，砧板错位的拔长方法。在第一趟和第二趟分别采用 15%的 压下率时，对拔长过程

拔长过程孔洞压实分析[ 01-10 09:05 ]

在拔长的压下过程中，坯料内部的孔洞随压下率变化的闭合情况如图 5-26 所示。由图可见，在拔长压下过程中，孔洞 1 最先开始产生变化，随着压下率的增大而开始产生闭合越来越明显，当压下率达到 15%时，此时孔洞 1 已经闭合了；孔洞 2 在拔长压下过程中形状稍微有了变化，但变化很小，当压下率达到 15%时，其还没有闭合；对于孔洞 3，在压下过程中，其形状基本没有产生变化，还是圆形状态。上述的原因主要是孔洞 1 的位置处于砧板的正中心，在压下过程中，其受到砧板的挤压程度最大，金属流动速度最快，孔洞闭合效果最好；而孔洞

送进量对拔长过程折叠产生的影响[ 01-10 08:05 ]

在拔长锻造过程中，送进量是一个重要的工艺参数。在不同的送进量下，对锻件内部和外面质量都会产生不同效果，而本文针对拔长过程锻件表面的折叠情况，分析不同送进量对锻件表面折叠产生的影响。 本文研究对象锻件尺寸同样选取 1000mm×600mm×600mm，根据实际情况，取送进量在 120mm~240mm 范围内每隔 20mm 取一送进量值进行分析，分别建立相应拔长有限元模型，对拔长过程进行数值模拟，分析其对锻件表面折叠产生的影响。在模型中取1/2 锻件对称模型进行模拟，压下率取 30%左

压下量对拔长过程折叠产生的影响[ 01-09 10:05 ]

对于 5CrNiMo 模块锻件来说，由于锻件内部存在一些缺陷，在锻造需采用大锻造比，时常需要采用大的压下量来减少或消除锻件内部缺陷。通常情况下，大压下率取20%-40%之间。本文针对模块锻件，取锻件拔长时的初始尺寸 1000mm×600mm×600mm，根据锻件尺寸的 20%-40%，因此压下量取 120mm-240mm 之间，且每隔 20mm取一压下量值，分别建立相应拔长有限元模型，对拔长过程进行数值模拟，分析其对锻件表面折叠产生的影响。在模型中取 1/2 锻件对称模型进行模拟，送进量取

拔长过程中折叠产生的影响因素分析[ 01-09 09:05 ]

在拔长过程中，单次锻打的工艺参数主要包括砧圆角半径、送进量和压下量三个工艺参数。对于热作模具钢模具锻件，这三个工艺参数对其拔长过程折叠的产生具体会产生怎样的影响规律，目前还有尚待进一步分析。 为了能够准确的表示折叠产生和折叠的严重性，本文提出用最大折叠角 α 和折叠深度 Vd分别来表示折叠的产生和折叠的严重程度。其中折叠 α 是表示在拔长过程中两个折叠面之间的最大的夹角（如图 5-9（a）所示），并且规定，对于平面，α=180°，因此通常情况下，折叠角 α≥180°。当折叠角α=36

拔长过程折叠的产生分析[ 01-09 08:05 ]

在拔长锻造过程中时，当锻件送进量较小，而压下量很大时，常常会出现锻件的上下两端部分金属局部变形，被压入另一部分金属内，从而产生折叠的现象（如图 5-8所示）。在拔长锻造过程中，锻件表面折叠存在着深浅程度不同，如果锻件表面折叠较浅的情况下，其对锻件质量影响还比较小，较浅的表面折叠也可以通过锻后的机加工加以切除。但是如果锻件表面折叠较深的情况下，其将对锻件的质量有着严重的影响，较深的折叠不仅会损害锻件表面的完整性，降低锻件表面受载荷的总面积，同时折叠本身就是一种锻件内部缺陷，其在受载时，容易引起应力集中，成为载荷疲劳源

拔长锻造工艺的改进[ 01-08 10:05 ]

在端面进行拔长时，由于端面鼓肚形状的存在，并随着拔长的进行，锻件端面鼓肚形状会越来越大，从而容易导致了端面裂纹的产生。从另一个方面来分析，如果锻件端面鼓肚形状较大，当拔长工序的结束后的冷却过程，锻件端部表面温度的会下降比较快，而锻件内部温度下降比较慢，此时，锻件端部表层收缩就会受到内部的阻碍，在锻件端部鼓肚表层产生拉应力，从而也会导致锻件端面裂纹的产生。因此无论从锻造过程或锻造后过程来分析，锻件拔长时端面比较大的鼓肚形状都会容易导致端面裂纹的产生，这在实际生产过程中是必须所要避免的。因此通过前面裂纹的分析，必须对锻

送进量对端面鼓肚形状的影响[ 01-08 09:05 ]

在拔长过程，锻件鼓肚的大小对其产生裂纹有着重大的影响，鼓肚越大，其越容易产生裂纹。而在拔长过程的影响因素中，送进量的大小决定了锻件与砧板接触面积的大小，对金属材料流动有着重大的影响，从而影响到了锻件端面鼓肚形状的大小。为了研究送进量对锻件端面鼓肚的影响，用 W 表示送进量，L 表示砧宽，本文在 W=（0.4-0.8）L 之间分别取 0.4L、0.6L 和 0.8L 三个不同的送进量进行拔长。根据模拟的结果，在不同送进量的拔长下，锻件鼓肚形状大小随着压下率的变化曲线如图 5-3 所示。由图可见，在不同的送进量下，随着

拔长过程锻件端面裂纹的预测[ 01-08 08:05 ]

拔长时在锻件端面的裂纹产生，也同样遵循了空穴扩张导致裂纹产生的规律，因此可以利用临界空穴扩张比的判据，对拔长时锻件端面裂纹的产生进行预测。取锻件长度为 920mm 时，在端面位置进行拔长时，取锻件端面中心处一点 P1，跟踪其在拔长过程的各项性能参数变化，然后提取等效应变、等效应力和平均应力等数据，代入到空穴扩张比的计算公式（4-11），可以得出 P1点的空穴扩张比随压下率的变化曲线（如图 5-2所示）。由图可见，在拔长时，锻件端面中心点的空穴扩张比值随着压下率的增大而急速增大，当压下率达到 15%时，其空穴扩张比值

拔长过程中端部纵向裂纹分析[ 01-07 10:05 ]

在镦粗工序完成后，锻件侧面已经产生一定的腰鼓肚形状。而在进行接下来的拔长工序时，由于采用了前面已经选择的径向十字锻造法，拔长方向需要沿着垂直于镦粗时的轴线方向。在拔长刚开始时，锻件拔长的两端实际上已经存在了一定的腰鼓形如图 5-1（a）所示，并随着拔长的进行，锻件两端鼓肚形状会越来越大。从前面镦粗纵向裂纹的分析可知，锻件侧面的腰鼓形状会导致锻件表面纵向裂纹的产生，其腰鼓形状越大，裂纹越容易产生。因此在拔长过程，由于锻件两端存在着鼓肚形状，锻造时会产生一定的切向拉应力，从而容易导致端面裂纹的产生，如图 5-1（b）所

镦粗过程的孔洞闭合[ 01-07 09:05 ]

通过热作模具钢钢锭的检测发现，在钢锭的心部存在着微小的孔洞，其直径约为1mm-2mm，高度长短不一。孔洞缺陷存的在会使材料的连续性及其力学性能下降，对于内部质量要求较高的热作模具钢来说，这将会严重降低锻件的使用寿命甚至使锻件报废。研究表明，孔洞缺陷的愈合主要有分为孔洞闭合和闭合界面焊合两个阶段，通过采用合理的锻造变形工艺，可以使金属材料内部空洞闭合；然后再通过高温下原子扩散与再结晶可使已闭合的空洞进一步焊合，从而有效是恢复材料的连续性及力学性能。孔洞的闭合是孔洞焊合的先决条件，因此，研究孔洞的闭合规律以及孔洞闭合的

镦粗过程的疏松压实[ 01-07 08:05 ]

疏松是大型钢锭主要的缺陷之一，多以微小孔隙分布于钢锭轴心上的上部和中部。钢锭疏松的产生会降低锻件的强度、刚度、塑性等性能指标，严重影响到锻件成形后的使用性能和质量。 5CrNiMo 热作模具钢钢锭采用的是圆柱形电渣重熔锭，尺寸规格为Φ580mm×1350mm，重量为 2.8t。由于钢液凝固的特点，钢锭不可避免的存在一些缺陷，2.8t 电渣重熔钢锭内部实际上存在着少量疏松缺陷，位于钢锭中心部位，其尺寸长度大约有 100mm-200mm，直径约占钢锭直径 5%-10%，呈暗黑海绵状的小点和孔隙较集

镦粗的实验结果[ 01-06 10:05 ]

圆棒料镦粗后表面都产生了不同程度的裂纹，其表面裂纹情况如图 4-10 所示，不同高径比的圆棒料镦粗后产生的裂纹都出现在圆棒腰鼓型面上，基本都是由圆棒料鼓肚的中心位置开始产生初始裂纹的，这与前面模拟结果镦粗裂纹产生预测位置的结果是一致的。不同高径比镦粗试验裂纹的长度并不一致，但是裂纹方向都是与竖直方向呈一定的倾角，这是由于镦粗过程中，棒料轴向受压缩时，内部会产生一个 45°剪切的力，导致了棒料鼓肚中心处开始破裂后，裂纹产生的方向倾向于 45°角。凤谷工业炉集设计研发,生产销售,培训指导,售后服务一体化

镦粗的实验方案[ 01-06 09:05 ]

镦粗裂纹试验选取 5Cr Ni Mo 直径为 25mm 的棒料，按照高径比 H/D=2.3、2.0、1.7和 1.4（如图 4-9 所示），圆棒料试样尺寸规格分别为 Φ25mm×57.5mm、Φ25mm×50mm、Φ25mm×42.5mm 和Φ25mm×35mm。棒料初始镦粗温度为 1100℃。镦粗过程中，当棒料出现裂纹即马上停止镦粗，然后分别测量其棒料鼓肚形尺寸参数 H、D1、D2和 Dmax（如图 3 所示），然后计算平均端面直径 Dmin=(D1+D2)/2 和