本文關(guān)鍵詞：圓柱扭轉(zhuǎn)壓縮數(shù)值模擬與實驗研究

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【摘要】：在核電水電等需要大型鍛件行業(yè),大鍛件的需求越來越大,許多大的構(gòu)件被要求能夠適應不同的環(huán)境,承受各種的受力情況,從根本上而言就是要求材料具有更好的微觀組織性能。大型工程構(gòu)件往往把鍛造做作為第一道重要工序,以期改善微觀組織性能,愈合宏觀缺陷。各種不同的材料,越來越多復雜形狀,對鍛造工藝提出了更高的挑戰(zhàn)。本文探究了扭轉(zhuǎn)壓縮工藝在替代傳統(tǒng)鐓粗工藝的可能性。從扭轉(zhuǎn)角度,摩擦因子和不同的實驗材料來分析扭轉(zhuǎn)壓縮工藝對鍛件的影響,同時定義了一種表征扭轉(zhuǎn)效果的物理量--扭轉(zhuǎn)效率,結(jié)合扭轉(zhuǎn)效率和晶粒尺寸來研究扭轉(zhuǎn)壓縮對鍛件的質(zhì)量影響。首先,采用有限元數(shù)值模擬的方法,運用DEFORM-3D數(shù)值模擬軟件對Q345e鋼進行扭轉(zhuǎn)壓縮工藝的模擬研究。從摩擦因子和扭轉(zhuǎn)角度,分析了這兩種工藝參數(shù)對壓縮扭轉(zhuǎn)工藝的影響,結(jié)果表明當摩擦系數(shù)取0.4-0.7,扭轉(zhuǎn)效率可以達到80%,扭轉(zhuǎn)角度受制于摩擦因子的大小;再者,對比扭轉(zhuǎn)壓縮中鉛和鋼晶粒尺寸,發(fā)現(xiàn)在同樣的的實驗設備下,鉛晶粒比鋼的晶粒更容易受到扭轉(zhuǎn)發(fā)生變形,鉛的難變形區(qū)比鋼小10%,大變形區(qū)域比鋼大13%;最后,利用有限元模擬了Q345e鋼的動態(tài)再結(jié)晶,結(jié)果表明鍛件心部發(fā)生完全的動態(tài)再結(jié)晶,鍛件圓周發(fā)生不完全的動態(tài)再結(jié)晶,與模具接觸的表面不發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶。
【關(guān)鍵詞】：扭轉(zhuǎn)壓縮 扭轉(zhuǎn)效率 數(shù)值模擬 晶粒度
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG316
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 引言9-10
• 1.2 型砧板鐓粗10-12
• 1.3 高壓扭轉(zhuǎn)鐓粗12-13
• 1.4 扭轉(zhuǎn)壓縮工藝13-17
• 1.4.1 扭轉(zhuǎn)壓縮工藝理論13
• 1.4.2 扭轉(zhuǎn)壓縮工藝的探究13-17
• 1.5 扭轉(zhuǎn)壓縮的研究意義17-18
• 1.6 主要研究方案和路線18-19
• 第二章 金屬扭壓工藝有限元技術(shù)19-29
• 2.1 數(shù)值模擬簡介19-20
• 2.1.1 塑性有限元法的分類19-20
• 2.1.2 塑性有限元的特點20
• 2.2 塑性變形變形均勻性的評價20-22
• 2.3 有限元模擬分析22-28
• 2.3.1 模型的工藝參數(shù)23
• 2.3.2 模擬結(jié)果與分析23-28
• 2.3.3 結(jié)論28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 鉛的扭轉(zhuǎn)壓縮實驗29-34
• 3.1 引言29
• 3.2 鉛錠的扭轉(zhuǎn)鐓粗實驗29-33
• 3.2.1 實驗條件29-30
• 3.2.2 實驗方案30
• 3.2.3 鼓形比較30-31
• 3.2.4 金相結(jié)果分析31-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 第四章 Q345e鋼的壓縮扭轉(zhuǎn)實驗34-42
• 4.1 引言34
• 4.2 Q345e的扭轉(zhuǎn)鐓粗實驗34-41
• 4.2.1 實驗條件34
• 4.2.2 實驗方案34-35
• 4.2.3 鼓形比較35
• 4.2.4 動態(tài)再結(jié)晶模擬結(jié)果和實驗結(jié)果的對比驗證35-41
• 4.3 本章小結(jié)41-42
• 第五章 結(jié)論與展望42-43
• 5.1 結(jié)論42
• 5.2 展望42-43
• 參考文獻43-46
• 致謝46-47
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文47-48

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本文編號：871507