發(fā)布時間：2020-12-21 06:03

　　環(huán)形鍛件是核電、石化、船舶、航空和化工行業(yè)等領(lǐng)域的關(guān)鍵基礎(chǔ)部件,如航空發(fā)動機、煤液化反應器筒節(jié)、加氫反應器筒節(jié)、導彈發(fā)射殼體和發(fā)電機護環(huán)等,其生產(chǎn)質(zhì)量要求高,是制約重型裝備制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的瓶頸,已然成為重大裝備制造業(yè)的核心。環(huán)形鍛件存在裂縫、折疊等鍛造缺陷,會使材料的機械性能明顯變差,嚴重影響鍛件的質(zhì)量。對含裂縫熱態(tài)環(huán)形鍛件的傳熱模型進行研究,依據(jù)傳熱模型判斷鍛造過程中內(nèi)部溫度場的異常變化,及時有效的改善鍛造工藝,盡量避免殘次品的產(chǎn)生,提高鍛件的成型質(zhì)量和精度,也為鍛件缺陷的定性識別提供理論支撐,對提高生產(chǎn)達標鍛件的良品率和鍛造的節(jié)能降耗具有重要的現(xiàn)實意義。本文主要針對熱態(tài)環(huán)形鍛件存在的裂縫問題,提出一種基于瞬態(tài)傳熱理論的含裂縫熱態(tài)環(huán)形鍛件傳熱模型,具體內(nèi)容如下:首先,基于微元體的傳熱特性,分析裂縫區(qū)域高溫氣體、熱物性參數(shù)對鍛件溫度場變化規(guī)律產(chǎn)生的影響,推導滿足微元體熱平衡關(guān)系的導熱微分方程,并以瞬時熱流量為中介變量,對換熱系數(shù)、熱導率進行修正。其次,基于推導的熱平衡方程建立鍛件、裂縫傳熱微分方程組,求解得出的裂縫溫度場函數(shù)作為瞬態(tài)溫度場下傳熱微分泛定方程的定解條件,結(jié)合環(huán)形鍛件內(nèi)外環(huán)... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

航空發(fā)動機機匣

1.1 課題研究的背景和意義環(huán)形鍛件是鍛造行業(yè)中的產(chǎn)物，是金屬坯料施加外力，通過塑性變形塑造的要求變成合適的壓縮力的環(huán)形物件。環(huán)形鍛件在我國已有數(shù)千年的歷史，其鍛造過程是在各種鍛造設備上采用鍛造工具進行的，按所用設備和工具的不同，可分為自由鍛造、模型鍛造、胎模鍛造和特種鍛造四類。環(huán)形鍛件是一類特色鮮明、功用突出的鍛件，在電力、石油、能源、航空航天等領(lǐng)域有著廣泛應用[1]，譬如航空發(fā)動機機匣 、渦輪風扇發(fā)動機等都在其范疇之內(nèi)，如圖 1-1、1-2 所示。環(huán)形鍛件作為眾多領(lǐng)域的關(guān)鍵基礎(chǔ)部件，成型質(zhì)量直接影響裝備的總體水平和可靠性，對于保障我國機械制造業(yè)的長遠發(fā)展有著重要意義[2]。由于在國民經(jīng)濟社會的發(fā)展中扮演著重要角色，且廣泛應用于重大裝備的核心部位，其制造技術(shù)和生產(chǎn)能力已成為衡量一個國家重工業(yè)的發(fā)展水平與重大、關(guān)鍵技術(shù)設備自給能力的主要標志之一[3]。

圖 2-1 溫度梯度示意圖相鄰的等溫線 A、B 的溫度分別為T 和T T為 n 的法線交與等溫線 B 上的一點，兩點 T與 n的比值極限為溫度梯度：dgard limdT TTn n 理意義是在梯度方向n上的溫度變化率，在其定義為：在同一物體的不同部分或兩個物體之現(xiàn)象。在鍛件傳熱的微觀過程中，熱傳導本質(zhì)撞擊，致使能量從物體的高溫部分向低溫部分上通過熱量1Q 的熱流密度為11QqS 。通過傅立

【參考文獻】：
期刊論文
[1]多向鍛造道次對5182鋁合金變形組織的影響[J]. 朱慶豐,王嘉,左玉波,崔建忠.  東北大學學報(自然科學版). 2015(11)
[2]核電廠大型鍛件重要工藝參數(shù)控制研究[J]. 劉嶠,袁育龍,梁書華.  金屬加工(熱加工). 2015(21)
[3]磨削液參數(shù)對磨削強化表面微結(jié)構(gòu)損傷的影響[J]. 張修銘,修世超,王雨時.  東北大學學報(自然科學版). 2015(10)
[4]熱態(tài)軸類含空洞鍛件內(nèi)部溫度場分布[J]. 張玉存,張雷強,付獻斌.  中國機械工程. 2015(19)
[5]紅外熱成像檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 劉元林,梅晨,唐慶菊,蘆玉梅.  機械設計與制造. 2015(06)
[6]大型鍛件的鍛造工藝研究進展[J]. 田峰,賈琛.  熱加工工藝. 2015(05)
[7]基于SVM的軸類大鍛件熱處理工藝參數(shù)優(yōu)化[J]. 張建榮,程秀全,黃正,夏琴香.  熱加工工藝. 2014(08)
[8]紅外定量檢測缺陷的熱傳導理論分析模型[J]. 戴文遠,李常有.  紅外. 2013(04)
[9]大鍛件鍛造過程中溫度場測定及其結(jié)果分析[J]. 關(guān)明,付赟秋,常志梁,韓書莉.  鍛壓技術(shù). 2012(02)
[10]柱形件差溫加熱過程中溫度場的數(shù)值模擬[J]. 鄧淑強,王硯軍,王斌.  現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2010(05)

碩士論文
[1]基于溫度場的大型熱態(tài)軸類鍛件內(nèi)部空洞檢測研究[D]. 張雷強.燕山大學 2016
[2]工業(yè)主管道內(nèi)壁狀態(tài)監(jiān)測方法[D]. 周珊.燕山大學 2013



本文編號：2929325