發(fā)布時間：2022-01-05 09:40

　　在化工及食品機(jī)械行業(yè)需要用到大量的不銹鋼,其中在不銹鋼中添加鉍元素不僅能提高其熱加工性能、冷加工性能和切削性能,而且符合食品機(jī)械行業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),正被廣泛的應(yīng)用于化工及食品機(jī)械行業(yè)。三輥行星軋制作為含鉍不銹鋼棒材的主要軋制技術(shù),在實(shí)際生產(chǎn)中棒材芯部易出現(xiàn)裂紋、空洞等缺陷,嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。本文旨在優(yōu)化含鉍不銹鋼棒材的三輥行星軋制工藝參數(shù),解決軋制過程中棒材芯部易出現(xiàn)裂紋的問題。通過對三輥行星軋制理論的研究和現(xiàn)場的調(diào)研,分析了諸多工藝參數(shù)對軋制過程的影響,確定了可優(yōu)化的工藝參數(shù)及其范圍。采用了有限元軟件ABAQUS對含鉍不銹鋼棒材三輥行星軋制的過程進(jìn)行了模擬,通過模擬結(jié)果對軋制過程的流動規(guī)律、應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)變狀態(tài)、溫度場和軋制力進(jìn)行了分析。選取了五個關(guān)鍵工藝參數(shù)下的不同水平,運(yùn)用正交試驗(yàn)法進(jìn)行16組模擬實(shí)驗(yàn)。以含鉍不銹鋼的斷裂閾值為標(biāo)準(zhǔn),采用Brozzo韌性斷裂準(zhǔn)則,判斷了含鉍不銹鋼棒材芯部產(chǎn)生裂紋可能性的大小。研究獲得了一組最優(yōu)軋制工藝參數(shù):溫度1200℃;摩擦系數(shù)0.7;偏轉(zhuǎn)角6°;傾斜角54°;軋輥轉(zhuǎn)速120r/min,并討論了五個工藝參數(shù)對開裂的敏感性。繪制了含鉍不銹鋼材料的熱加工圖... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 含鉍不銹鋼材料的發(fā)展及應(yīng)用
    1.2 含鉍不銹鋼材料的成型方式
    1.3 三輥行星軋制的概況
        1.3.1 三輥行星軋制的結(jié)構(gòu)及原理
        1.3.2 三輥行星軋機(jī)的軋制特點(diǎn)
        1.3.3 三輥行星軋制國內(nèi)外概況
    1.4 課題研究的意義及主要研究內(nèi)容
第2章 成型過程有限元模型的建立及模擬
    2.1 有限元軟件的選擇及模型的簡化
        2.1.1 有限元軟件的選擇
        2.1.2 三輥行星軋制模型簡化
    2.2 三輥行星軋制幾何模型建立
        2.2.1 軋件模型及網(wǎng)格劃分
        2.2.2 軋輥模型
        2.2.3 軋輥與軋件的裝配方法
    2.3 含鉍不銹鋼材料模型建立
    2.4 三輥行星軋制邊界條件設(shè)定
        2.4.1 運(yùn)動邊界條件
        2.4.2 熱邊界條件
        2.4.3 接觸邊界條件
    2.5 模擬結(jié)果及討論
        2.5.1 變形規(guī)律分析
        2.5.2 棒材應(yīng)力狀態(tài)與應(yīng)變狀態(tài)分析
        2.5.3 溫度場分析
        2.5.4 軋輥承受軋制力分析
        2.5.5 位移與速度分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 工藝參數(shù)對含鉍不銹鋼棒材成形的影響及優(yōu)化
    3.1 三輥行星軋制工藝參數(shù)確定
        3.1.1 軋制主要工藝參數(shù)選取
        3.1.2 軋輥轉(zhuǎn)速計(jì)算
    3.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.2.1 設(shè)計(jì)原理
        3.2.2 設(shè)計(jì)方案
    3.3 材料韌性斷裂準(zhǔn)則的選取
    3.4 含鉍不銹鋼的斷裂閾值
        3.4.1 斷裂閾值的確定
        3.4.2 截面裂紋產(chǎn)生的趨勢
    3.5 最大DAMAGE模擬結(jié)果
    3.6 模擬結(jié)果分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 結(jié)果驗(yàn)證
    4.1 現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.2 模擬結(jié)果與熱加工圖的對比
        4.2.1 含鉍不銹鋼材料的熱加工圖
        4.2.2 平均應(yīng)變速率計(jì)算
        4.2.3 對比驗(yàn)證分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]2A12鋁合金的熱壓縮行為及熱加工圖[J]. 吳凱,韓維群,張鐵軍,姚為,郭曉琳.  金屬熱處理. 2017(04)
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[3]核電用316LN奧氏體不銹鋼延性斷裂閾值研究[J]. 楊曉雅,何岸,張海龍,王西濤.  熱加工工藝. 2015(21)
[4]我國不銹鋼生產(chǎn)消費(fèi)現(xiàn)狀分析及2020年展望[J]. 陳程,劉琦.  冶金經(jīng)濟(jì)與管理. 2014(05)
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[7]三輥螺旋軋機(jī)軋輥參數(shù)[J]. 陸文林,張新旺,吳曉煒,王勇.  塑性工程學(xué)報. 2013(02)
[8]摩擦對行星軋制過程中軋件扭轉(zhuǎn)的影響[J]. 曾慶齡,臧勇,車延明,朱旭.  鍛壓技術(shù). 2012(06)
[9]含硫、稀土、鉍等合金元素的易切削奧氏體不銹鋼研究[J]. 吳迪,李壯.  鋼鐵. 2011(08)
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碩士論文
[1]三輥行星軋制材料摩擦磨損行為研究[D]. 邊鴿.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[2]含鉍易切削奧氏體不銹鋼熱變形行為的研究[D]. 肖麟.武漢科技大學(xué) 2018
[3]三輥行星軋機(jī)軋輥的熱力耦合分析研究[D]. 董營.山東大學(xué) 2016
[4]棒材三輥連續(xù)減定徑機(jī)組力能參數(shù)計(jì)算及工藝參數(shù)設(shè)計(jì)的研究[D]. 藺亞靜.燕山大學(xué) 2016
[5]三輥行星軋制變形區(qū)理論解析[D]. 劉一.南京理工大學(xué) 2016
[6]銅管三輥行星軋制過程軋制力及軋輥軸力學(xué)行為分析[D]. 陳生平.山東大學(xué) 2014
[7]三輥行星軋機(jī)的輥形研究[D]. 孫明偉.昆明理工大學(xué) 2012



本文編號：3570121