本文關(guān)鍵詞：A638-660高溫合金閥桿鍛造工藝研究

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【摘要】：石油加氫技術(shù)是石油產(chǎn)品精制、改質(zhì)和重油加工的一個重要工藝措施。在加氫裝置中,高溫并有氫、硫或硫化物的閥門,閥桿材料一般選用A638-660高溫合金,A638-660為高溫用沉淀硬化鐵基超耐熱合金。本文以3”2500磅截止閥用660閥桿鍛件為研究對象,由于該閥桿鍛件在超聲波探傷過程中出現(xiàn)了不合格現(xiàn)象,經(jīng)切割發(fā)現(xiàn)在閥桿鍛件頭部和桿部交界處存在中心裂紋。為解決這一缺陷問題,保證在實際的生產(chǎn)中能鍛造出合格的閥桿鍛件,本文通過一系列的檢測和試驗,結(jié)合有限元模擬,對裂紋原因及鍛造成形過程進行了研究,主要的研究方式及內(nèi)容如下:(1)對A638-660高溫合金閥桿鍛件產(chǎn)生裂紋的位置進行了取樣,通過化學成分分析、金相組織分析、掃描電鏡微觀形貌分析、能譜分析以及閥桿成形過程中的力學分析,研究其開裂的原因。結(jié)果表明:閥桿鍛件裂紋產(chǎn)生的原因非原材料缺陷及熱處理問題,而是由于鍛造工藝及鍛造方式不當產(chǎn)生。(2)在變形量為50%,應(yīng)變速率分別為0.01S~(-1)、1S~(-1)、10S~(-1),變形溫度在900℃~1200℃范圍條件下,利用Gleeble-3500D熱模擬試驗機對A638-660合金進行熱壓縮試驗,根據(jù)試驗數(shù)據(jù)及流變應(yīng)力曲線分析其流變應(yīng)力行為,通過計算得出A638-660高溫合金在此變形條件下的本構(gòu)方程及Z參數(shù),并對本構(gòu)方程進行了驗證。(3)根據(jù)生產(chǎn)實際設(shè)備情況,結(jié)合A638-660合金的鍛造工藝參數(shù),編制閥桿鍛造工藝卡片,并根據(jù)鍛造工藝卡片進行實際生產(chǎn)試驗,記錄生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)記錄。通過DEFORM-3D有限元模擬軟件,對閥桿的整個鍛造工藝過程進行數(shù)值模擬,同時通過模擬軟件,對鍛造工序中采用壓肩工序和不采用壓肩工序進行數(shù)值模擬對比分析,驗證比較兩種鍛造工序的合理性,從而制定出最合適的鍛造工藝,為實際生產(chǎn)提供理論依據(jù)及參考。
【關(guān)鍵詞】：A638-660高溫合金 裂紋分析 熱變形行為 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE96;TG316
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 引言9
• 1.2 高溫合金在閥門行業(yè)中的應(yīng)用9-10
• 1.3 高溫合金的分類及塑性變形特點10-11
• 1.3.1 高溫合金的分類10-11
• 1.3.2 高溫合金的塑性變形特點11
• 1.4 A638-660 高溫合金概況11-13
• 1.4.1 A638-660 高溫合金的發(fā)展11-12
• 1.4.2 A638-660 高溫合金的組織特征12-13
• 1.5 高溫合金鍛件裂紋研究現(xiàn)狀13
• 1.6 有限元模擬在鍛造成形中的應(yīng)用13-14
• 1.7 研究的背景及意義14
• 1.8 本文主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 A638-660 高溫合金閥桿裂紋分析16-26
• 2.1 引言16
• 2.2 缺陷描述16
• 2.3 試驗方案及樣品制備16-17
• 2.4 試驗結(jié)果及分析17-23
• 2.4.1 化學成分分析17
• 2.4.2 硬度測試分析17
• 2.4.3 金相分析17-21
• 2.4.4 掃描電鏡及X射線能譜分析21-23
• 2.5 閥桿中心開裂力學分析23-25
• 2.6 本章小結(jié)25-26
• 第3章 A638-660 高溫合金熱變形行為研究26-37
• 3.1 引言26
• 3.2 試驗材料及試驗方案26-27
• 3.3 熱壓縮試驗可行性分析27-28
• 3.4 試驗結(jié)果與分析28-31
• 3.4.1 不同變形溫度條件下的流變應(yīng)力曲線30
• 3.4.2 不同應(yīng)變速率條件下的流變應(yīng)力曲線30-31
• 3.5 本構(gòu)方程與Z參數(shù)31-36
• 3.5.1 本構(gòu)關(guān)系模型31-32
• 3.5.2 本構(gòu)方程建立32-34
• 3.5.3 Zener-Hollomon參數(shù)34-35
• 3.5.4 本構(gòu)方程驗證35-36
• 3.6 本章小結(jié)36-37
• 第4章 A638-660 高溫合金閥桿鍛造過程有限元模擬37-47
• 4.1 引言37
• 4.2 鍛造工藝試驗37-41
• 4.2.1 試驗材料及方案37-38
• 4.2.2 鍛造工藝參數(shù)制訂38-40
• 4.2.3 試驗過程數(shù)據(jù)檢測40-41
• 4.3 有限元模擬41-46
• 4.3.1 有限元模型的建立41-43
• 4.3.2 閥桿鍛造過程有限元模擬結(jié)果及分析43-44
• 4.3.3 壓肩工序與無壓肩工序模擬與分析44-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 結(jié)論與展望47-49
• 參考文獻49-52
• 致謝52

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李惠萍;發(fā)動機用耐高溫合金[J];中國鉬業(yè);2000年01期

2 李惠萍;新型耐高溫合金[J];中國鉬業(yè);2003年03期

3 李有觀;新型耐高溫合金[J];世界有色金屬;2004年05期

4 李連清;高溫合金超塑切削[J];宇航材料工藝;2005年03期

5 ;關(guān)于召開“第十一屆中國高溫合金年會暨高溫合金國際研討會”的第一輪征文通知[J];中國冶金;2006年10期

6 董健;;鎂在高溫合金中的作用及控制[J];黑龍江冶金;2009年04期

7 郭建亭;;高溫合金在能源工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展[J];金屬學報;2010年05期

8 師昌緒;仲增墉;;我國高溫合金的發(fā)展與創(chuàng)新[J];金屬學報;2010年11期

9 郭建亭;周蘭章;袁超;侯介山;秦學智;;我國獨創(chuàng)和獨具特色的幾種高溫合金的組織和性能[J];中國有色金屬學報;2011年02期

10 尹志冬;戴斌煜;劉智彬;商景利;王薇薇;;高溫合金凈化技術(shù)研究現(xiàn)狀[J];鑄造;2011年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 仲增墉;;前言[A];動力與能源用高溫結(jié)構(gòu)材料——第十一屆中國高溫合金年會論文集[C];2007年

2 荀淑玲;閆忠強;王娟輝;王曉梅;胡敏藝;王江;;微量元素硼在高溫合金中的作用[A];低碳經(jīng)濟條件下重有色金屬冶金技術(shù)發(fā)展研討會——暨重冶學委會第六屆委員會成立大會論文集[C];2010年

3 馮滌;韓雅芳;;高溫合金及其相關(guān)材料的研究開發(fā)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢[A];中國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告（2006）——航空航天材料專輯[C];2006年

4 劉慶斌;盧翠芬;李冬玲;;一種高鉻高溫合金的物理化學相分析[A];動力與能源用高溫結(jié)構(gòu)材料——第十一屆中國高溫合金年會論文集[C];2007年

5 龐曉輝;劉平;楊軍紅;;高溫合金中錸元素的分析測定[A];動力與能源用高溫結(jié)構(gòu)材料——第十一屆中國高溫合金年會論文集[C];2007年

6 龐曉輝;楊軍紅;劉平;;石墨爐原子吸收光譜法測定高溫合金中痕量硒[A];第三屆科學儀器前沿技術(shù)及應(yīng)用學術(shù)研討會論文摘要集[C];2006年

7 孫曉峰;;我國高溫合金材料設(shè)計與制備基礎(chǔ)研究進展[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

8 ;序[A];第十二屆中國高溫合金年會論文集[C];2011年

9 張勇;張國慶;李周;劉娜;袁華;許文勇;高正江;王孝平;P.S.Grant;;噴射成形高溫合金組織演變過程試驗研究[A];第十二屆中國高溫合金年會論文集[C];2011年

10 李其娟;;21世紀定向凝固高溫合金使用展望[A];面向21世紀的科技進步與社會經(jīng)濟發(fā)展（下冊）[C];1999年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 木牛;航天工業(yè)與高溫合金[N];中國冶金報;2000年

2 常宗華;第十屆中國高溫合金學術(shù)年會暨21世紀先進高溫合金生產(chǎn)和應(yīng)用國際研討會舉行[N];世界金屬導報;2004年

3 黃秀聲;我國高溫合金已形成自主體系[N];中國冶金報;2006年

4 記者　 瞿劍;我國高溫合金形成自主體系[N];科技日報;2006年

5 證券時報記者 劉楊　彭志華;鋼研高納 打造世界級高溫合金企業(yè)[N];證券時報;2010年

6 李翠紅 徐愛黨;新中國第一爐高溫合金在撫鋼誕生[N];中國冶金報;2009年

7 杭材;先進高溫合金——制造先進發(fā)動機的基石[N];中國航空報;2012年

8 羅之樝 本報記者 陳巖;我省研發(fā)出高純凈度冶煉高溫合金技術(shù)[N];四川日報;2014年

9 申銀萬國 葉培培 徐若旭;工信部重點扶持新材料產(chǎn)業(yè) 看好高溫合金行業(yè)成長性[N];通信信息報;2014年

10 張輝;“高溫合金之王”在丹陽成功生產(chǎn)[N];鎮(zhèn)江日報;2008年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫躍;納米Y-Ti-O彌散強化FeCrAl薄板的EBPVD制備及組織與性能[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

2 劉濤;GH3535耐蝕Ni基高溫合金組織與性能研究[D];大連理工大學;2015年

3 蔣恩;立式電磁連鑄Incoloy 800高溫合金凝固行為的研究[D];東北大學;2013年

4 玄偉東;高溫合金定向凝固雜晶形成規(guī)律及其控制研究[D];上海大學;2013年

5 趙坦;第二代定向柱晶高溫合金DZ59研究[D];南京理工大學;2009年

6 楊舒宇;Co-Al-W基高溫合金熱力學分析及合金設(shè)計[D];東北大學;2012年

7 金文中;K417高溫合金真空熔鑄凝固過程的電磁控制[D];大連理工大學;2008年

8 陳偉;高推重比航空發(fā)動機整體精鑄燃燒室機匣用高強度高溫合金研究[D];南京理工大學;2007年

9 楊愛民;K4169高溫合金組織細化及性能優(yōu)化研究[D];西北工業(yè)大學;2002年

10 劉峰;DD3高溫合金的深過冷快速凝固及其快速凝固用特殊涂層[D];西北工業(yè)大學;2001年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉瑞毅;GH4169高溫合金組織與性能的研究[D];東華大學;2013年

2 佟石;線性電磁攪拌作用下Incoloy 825高溫合金凝固行為的研究[D];東北大學;2014年

3 劉琦;高溫合金立式連鑄流動傳熱和應(yīng)力的模擬研究[D];東北大學;2014年

4 王永鋒;一種定向高溫合金DZ417G鑄造缺陷形成機理研究[D];東北大學;2014年

5 賈清波;Ni基高溫合金及其復合材料選區(qū)激光熔化成形工藝、組織及性能[D];南京航空航天大學;2015年

6 王志冰;微細切削高溫合金GH4169有限元仿真及實驗研究[D];燕山大學;2016年

7 劉永康;GH4169高溫合金熱鍛—冷軋細晶工藝及性能研究[D];燕山大學;2016年

8 儲繼影;高溫合金加工刀具選擇與工藝參數(shù)優(yōu)化研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

9 王興雅;K417G返回料合金組織及性能的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

10 馮士誠;Ni-Cr-Mo高溫合金真空擴散連接工藝及機理研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

，

本文編號：1057965