發(fā)布時(shí)間：2020-05-15 10:29

【摘要】：大口徑厚壁管是核(火)電、石油化工等領(lǐng)域的關(guān)鍵零部件,其性能直接影響到工業(yè)生產(chǎn)安全。近年來,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)厚壁管生產(chǎn)工藝進(jìn)行了卓有成效的研究,但仍然不能夠完全滿足工業(yè)安全對(duì)厚壁管的高性能要求。本文以鑄態(tài)P91耐熱合金鋼為研究對(duì)象,利用鑄擠復(fù)合成形工藝生產(chǎn)大口徑厚壁管。通過主應(yīng)力法、功平衡法和上限法推導(dǎo)了厚壁管在擠壓過程中擠壓力計(jì)算公式并與有限元計(jì)算結(jié)果做了比較;借助有限元軟件研究了熱擠壓工藝參數(shù)對(duì)厚壁管成形的影響;通過熱處理實(shí)驗(yàn)研究了成形過程中微觀組織和力學(xué)性能演變機(jī)理。研究結(jié)果表明:與有限元計(jì)算相比較,主應(yīng)力法和上限法計(jì)算結(jié)果的平均相對(duì)誤差分別僅為7.70%和7.61%,表明這兩種公式具有一定的工程適用性;功平衡法計(jì)算結(jié)果的平均相對(duì)誤差較大,主要是由于沒有考慮速度不連續(xù)面對(duì)成形的影響。原始坯料溫度(T_0)、擠壓速度(v)和擠壓比(?)是影響晶粒大小及其均勻性的主要因素,原始坯料溫度、擠壓速度、擠壓比的增加有助于減小管材平均晶粒尺寸和提高晶粒分布均勻性。最終確定較為合理的熱擠壓成形工藝參數(shù)為:原始坯料溫度1250℃、擠壓比7~9、擠壓速度為30~50 mm/s。熱處理前管材組織為板條狀馬氏體,熱處理后得到回火組織,強(qiáng)度、硬度明顯下降,塑韌性大幅提高。此外,回火工藝是影響厚壁管綜合力學(xué)性能的主要因素。當(dāng)回火溫度為750℃、回火保溫時(shí)間為180min時(shí),獲得均勻細(xì)小的回火組織,拉伸和沖擊斷口上韌窩數(shù)量多、直徑大、深度深,為典型的韌性斷裂;最終確定較為合理的熱處理工藝參數(shù)為:正火溫度1060℃、正火時(shí)間120min、回火溫度750℃、回火時(shí)間180min。
【圖文】：

圖 1.1 大口徑厚壁管Fig. 1.1 Large caliber thick wall steel tube厚壁管的常見工藝主要可以分為以下四類其中自由鍛造法是一種傳統(tǒng)鍛造工藝，生減材的要求，已逐漸被市場(chǎng)淘汰；曼式穿

圖 1.2 大口徑厚壁管傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝Fig. 1.2 The traditional production process of large caliber thick wall steel tube
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG376

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本文編號(hào)：2664890