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模塊鍛件的主要鍛造方法（上）[ 12-23 10:05 ]

為確保模塊鍛件內部質量以及達到合格的性能指標，常采用反復墩拔的方法對鍛件進行鍛造加工，以進一步提高總鍛造比，減少碳化物偏析，其主要的鍛造方法有以下幾不中:①軸向反復墩拔法軸向反復兩次墩拔的變形圖如圖1-1所示，其中圖1-1 （a),  （b),  （c)和（d)分別表示軸向反復墩拔法的鍛造工序，即先將鋼錠沿著軸向墩粗到一定的高度H，再沿著原來軸向拔長到一定長度Lo;然后又沿著鍛件的軸向墩粗到一定高度后，依然沿著軸向再次拔長。采用此鍛造方法，鍛造時不改變方向，因而操作比較容易掌握，鍛后鍛件坯料中心

熱作磨具鋼材料特點[ 12-23 09:05 ]

熱作模模具鋼由于含有 Cr、Mo 等元素，在鋼中形成了大量的復合碳化物。實驗和實驗經(jīng)驗都表明，鋼中碳化物的顆粒均勻程度和分布狀況對合金模具鋼的使用性能有著極大的影響，碳化物顆粒的粗大或分布不均都將嚴重影響鍛件的使用要求。只有當鍛件碳化物均勻度級別高（碳化物呈細小顆粒并均勻分布）時，其良好的使用性能才能充分地表現(xiàn)出來。然而，模具鋼在澆鑄成鋼錠時，會產生原始鋼錠碳化物偏析嚴重，分布極不均勻。因此，為了改善或消除此類的碳化物偏析，在用作鍛件原材料之前，需要對該類鋼錠采用大鍛造比進行鍛造。 綜上所述，鍛造熱作模具

大型模塊鍛件的鍛造工藝研究[ 12-23 08:05 ]

大型模塊鍛件一般用于模具設備的關鍵和核心部位，是制造裝備的基礎件，如汽車、家電、鋼鐵、能源、機械、軍工、航空航天工業(yè)設備等都離不開大模塊鍛件。因而大型的模塊鍛件的發(fā)展對經(jīng)濟建設、國防實力、出口創(chuàng)匯以及工作母機制造、材料加工業(yè)的進步都具有重要的意義，大型模塊鍛件產業(yè)的發(fā)展是衡量一個國家工業(yè)水平和國防實力的標志之一。 熱作模具鋼鍛模模塊鍛件作為加工其他零件的基礎母件，其質量直接影響到被加工零件質量和生產成本，是衡量模具制造技術水平的重要指標之一。為了滿足模塊鍛件的使用和壽命要求，對熱作模具鋼模塊鍛件性能具有極

熱態(tài)鍛件成形研究的小結[ 12-22 10:05 ]

在熱態(tài)鍛件鍛造成形的過程中，鍛件尺寸和溫度都是影響鍛造加工的重要工藝參數(shù)。實時有效地掌握鍛造過程中的鍛件尺寸和溫度變化規(guī)律以及兩者之間的相互關系，不僅可以在鍛造過程中制定良好的鍛造工序和提高鍛件的內部質量，還能從長遠地改善鍛造工藝和提高生產效率。由于鍛造工藝對鍛件尺寸和溫度的要求復雜程度越來越高，因此，在鍛造過程中以鍛件測量的尺寸和溫度為基礎，研究鍛件尺寸和溫度之間的相互關系，對于優(yōu)化鍛造工藝具有極其重要的理論指導意義。本文以軸類鍛件為例，根據(jù)鍛件尺寸和溫度受鍛造功和外界環(huán)境雙重影響的特性，從鍛件能量守恒和內部成形

熱態(tài)鍛件尺寸變化時溫度場模型的驗證中的實驗設計[ 12-22 09:05 ]

為了驗證鍛造過程中熱態(tài)鍛件尺寸變化影響下的溫度場模型，建立以1045號鋼為模擬材料，形狀為軸對稱柱類的鍛件為研究對象的模擬實驗。鍛件材料的特性如下表4-1。鍛件的軸向尺寸(高度)為150 cm，徑向的半徑為3 5 cm，初始的高徑比為2.14，鍛件的初始溫度為1200 0C，外界環(huán)境溫度為20 0C。由于實時測量的鍛件尺寸和溫度的信息較大，所以要對鍛件瞬時情況下，鍛件尺寸、溫度進行測量和研究。鍛件選取的壓下量分別為5%,  10%,  15%,  20%,   25%, &n

熱態(tài)鍛件尺寸和溫度關系模型的驗證[ 12-22 08:05 ]

為了驗證熱態(tài)鍛件尺寸變化和溫度的相互關系模型的可行性，分別對第 2 章和第 3 章所建立的關系模型進行驗證。首先根據(jù)模型的需要，設計相應的模擬實驗。并以實驗為基礎使用 Deform-3D 軟件對鍛造過程進行相應的模擬，以獲得相應的模擬數(shù)據(jù)。其次基于模擬實驗下的鍛件的測量信息，利用鍛件尺寸與溫度之間的相互關系模型以獲取鍛件相應的理論數(shù)據(jù)。最終，通過對比分析鍛件的模擬數(shù)值和理論數(shù)值，來驗證所建模型的可行性。鳳谷工業(yè)爐集設計研發(fā),生產銷售,培訓指導,售后服務一體化,專利節(jié)能技術應用,每年為企業(yè)節(jié)省40%-70%的能源成本

基于 Deform-3D 的熱鍛成形仿真分析（下）[ 12-21 10:05 ]

(5)有限元的分析：在鍛造過程中，對于鍛件成形分析一般采用剛塑性有限元法。而在 Deform-3D 中的計算方法有Newton-Raphson，Direct，Explicit 等。可根據(jù)鍛件材料各自的特性選擇不同的方法進行計算。Deform-3D 處理模塊是剛塑性和熱傳導為一體的處理模塊，鍛造過程有限元數(shù)值模擬分析就是在該處理模塊中完成的。首先通過離散化方式將鍛件本構關系方程和邊界條件轉化為非線性方程，其次通過直接迭代法和 Newton-Rphson 進行求解，該求解過程可以通過模塊 Process 或

基于 Deform-3D 的熱鍛成形仿真分析 （上）[ 12-21 09:05 ]

Deform-3D 軟件是國際上最為實用的金屬塑性成形體積成形有限元分析軟件，這也是該軟件有別其他特色之處。Deform-3D 軟件不僅可對鍛件的二維、三維塑性成形過程進行模擬，還具有自動再劃分網(wǎng)格技術和后處理時可視化的操作。Deform-3D 軟件將其鍛造過程和計算機緊密的結合起來，使工業(yè)化的機械加工進一步完善模擬和發(fā)展。鍛壓現(xiàn)場實驗的基礎上，利用 Deform-3D 軟件對鍛造過程中的溫度場和尺寸應變場進行模擬。并通過該模擬充分顯示了鍛件溫度和尺寸變化。Deform-3D軟件對鍛造過程仿真的流程圖如圖 4-1

熱態(tài)鍛件成形的基本原理[ 12-21 08:05 ]

在數(shù)學分析的理念上，有限元數(shù)值模擬方法是一種偏微分方程邊值問題近似解求解的數(shù)值方法。該方法基于變分原理，對微分方程邊值問題的最小值誤差函數(shù)進行求解。并利用類比于多段微小直線連接逼近圓和有限元內包含一切可能的思想，將其有限的大區(qū)域分割成許多的無限子區(qū)域，并通過子區(qū)域上的參數(shù)特性方分析求解大區(qū)域上的問題，然后在其邊界條件的約束下推導出大區(qū)域上的問題解。雖然該約束下的解并不是精確解，但是在實際工程中可以使用有限元數(shù)值模擬方法的近似解來代替準確解，進而對相關工程參數(shù)進行行之有效的分析和求解。在鍛造過程中，受到鍛造壓力的作用

熱態(tài)鍛件尺寸變化時溫度場的邊界條件[ 12-20 10:05 ]

熱傳導方程不僅揭示了鍛件在時間上非穩(wěn)態(tài)性和空間上非均勻性之間的內在聯(lián)系，而且能對鍛件溫度場進行普遍描述。然而對熱傳導方程通解的求取，必須先要明確熱傳導方程的單值性條件，才能進一步確定一個特定的溫度場。鍛造過程中的單值性條件有：初始條件和邊界條件。(1)初始條件熱態(tài)鍛件在未受鍛造加工時，不受內部熱能影響。并受外界環(huán)境的影響時間也是極短，因此，在初始時刻 t=0，鍛件的溫度仍保持均勻分布。通過精密的測溫系統(tǒng)求得鍛件初始溫度，即初始條件：其中：T(x,y,z,t)為鍛件溫度場；T0為鍛件初始溫度場。(2)邊界條件熱傳導的

熱態(tài)鍛件尺寸變化時的傳熱原理[ 12-20 09:05 ]

熱態(tài)鍛件的溫度場主要依賴于鍛造過程中的熱能的傳播而形成的。無論是在鍛件的內部還在鍛件與外界環(huán)境之間，熱能的傳遞都必須遵守從鍛件高溫部分向低溫部分傳播的原則。在鍛造過程中，由于鍛件的尺寸變化會使得鍛件表面積和內能同時變化，因此在鍛造過程中鍛件傳熱還必須考慮到鍛件尺寸變化的影響。鍛造過程中鍛件主要的傳熱方式有：熱傳導、熱對流和熱輻射。熱傳導是造成鍛件內部溫度不均勻現(xiàn)象的主要因素之一。雖然鍛件的內外溫差而引起的熱傳導的主要成因，但在鍛造過程中鍛件尺寸變化對熱傳導因素的影響也是不容忽視的。因此，通過對鍛件尺寸變化時的熱傳導

熱態(tài)鍛件尺寸和溫度的關系[ 12-20 08:05 ]

在鍛造過程中，通常以有限元數(shù)值模擬和鍛造加工實驗為研究平臺，對于鍛件尺寸、溫度變化規(guī)律以及兩者之間的關系進行研究，并在國內外取得了一定的發(fā)展成果。在20世紀60年代有限元模擬的方法才初步應用于大型鍛件的鑄鍛行業(yè)，通過對熱態(tài)鍛件基本鍛造工序的模擬，使得鍛件尺寸和溫度之間的關系研究有了一個全新的發(fā)展。70 年代初期基于熱塑性耦合有限元法，熱態(tài)鍛件溫度場被進一步引入到計算機數(shù)值模擬中，從此對于熱態(tài)鍛件尺寸和溫度之間的關系研究有了一個嶄新的突破。臨近 80、90 年代，在有限元模擬技術上的研究已經(jīng)相當?shù)爻墒?，使得鍛造過程中

熱態(tài)鍛件成形工藝參數(shù)的研究方法[ 12-19 11:10 ]

對于鍛造過程中鍛件尺寸和溫度的研究，從基本的鍛件尺寸、溫度的測量到基 于精確現(xiàn)代分析工具和設計的方法，鍛件尺寸和溫度的變化規(guī)律以及兩者之間相互影響關系的研究方法也日趨完善。目前，熱態(tài)鍛件成形工藝參數(shù)的常用研究方法有數(shù)值模擬方法，熱鍛實驗方法、光塑性研究方法、晶粒尺寸比較法，光柵研究方法等?；谶@些方法可以直接或間接地獲取鍛造過程中鍛件尺寸、溫度、應力、應變速率等諸多工藝參數(shù)。在以上的研究方法中，針對鍛件尺寸和溫度之間的相互影響關系研究而言，一般主要是采用數(shù)值模擬方法和熱鍛實驗分析的方法來進行研究。在鍛造過

大型鍛件的鍛造加工前進[ 12-19 11:01 ]

大型鍛件是金屬鍛坯在壓力作用下，不斷地經(jīng)過塑性變形而達到所需形狀的物件。從形狀和尺寸上，大型鍛件可劃分為環(huán)類、軸類、餅類等多種類型的鍛件。大型鍛件應用領域十分廣泛，主要應用于電力、船舶、冶金、石化、重型機械和國防等工業(yè)裝備。大型鍛件實例如圖 1-1 所示。大型鍛件的自給能力和制造技術標志著一個國家的重工業(yè)發(fā)展水平。就世界各個國家的工業(yè)發(fā)展歷程而言，大型鍛件都起著的舉足輕重的作用。與國外相比，我國雖然在大型鍛件的生產關鍵技術和制造水平上有一定的差距，但隨著新型現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的不斷地完善和鍛造工藝的改進，我國

大型鍛件的現(xiàn)代發(fā)展[ 12-19 10:41 ]

大型鍛件是現(xiàn)代工業(yè)設備的核心部件，而大型鍛件的生產工藝和鍛造水平是國家制造力的重要標志之一。在高溫條件下，大型鍛件的制造生產工藝十分復雜，并十分耗費能源和材料，且造價極大。因此，大型鍛件的質量保證和鍛造工藝的改善對提高制造生產力和國民經(jīng)濟效益有著十分重要的意義。在大型鍛件的熱態(tài)成形過程中，鍛造工藝優(yōu)化的重要理論依據(jù)來源于鍛件尺寸、溫度、高徑比，壓下量等工藝參數(shù)的研究。在眾多的鍛造工藝參數(shù)中，鍛件尺寸和溫度是可以通過現(xiàn)代先進測量手段直接實時獲取的，這為進一步研究鍛件尺寸和溫度的變化規(guī)律以及兩者之間的相互關系打下了基礎

燃燒器特性分析[ 12-18 10:05 ]

圖6.16和圖6.17分別為煙氣自循環(huán)燃燒器對爐膛入口處的空氣含氧濃度和預熱溫度影響的模擬結果。由于實驗條件的限制，采用實驗儀器測量的難度較大，因此只進行了數(shù)值模擬。從圖中可以看出，參與回流的高溫煙氣可以將高溫空氣進行二次稀釋和加熱，如空氣預熱溫度為573K，含氧濃度為21%時，在引射器喉部處助燃空氣氧濃度下降至16. 9%，空氣溫度上升至814K，在引射器出口即爐膛入口處，由于高速射流卷吸了周圍的燃燒產物，進一步稀釋和加熱了助燃空氣，此處的氧氣濃度下降為16.7%溫度上升到了831K。隨著空氣預熱溫度的升高，煙氣

物理模型及邊界條件[ 12-18 09:05 ]

本文所采用的燃燒系統(tǒng)模型如圖3.1所示。煙氣自循環(huán)燃燒器主要由回流管、混合室和擴壓段三部分組成。空氣預熱器換熱生成的高溫助燃空氣經(jīng)空氣噴管噴入，空氣射流使引射器尾部產生負壓，引射爐內煙氣進入回流通道，空氣與煙氣混合后經(jīng)引射器漸擴口噴入爐膛，中心管為燃氣噴管，燃燒器后為爐膛及煙道部分。爐膛為長0.8m,內徑為0.36m的圓柱形。本文對燃燒系統(tǒng)模型進行了簡化，把八個空氣噴管簡化成一個環(huán)形噴管，煙氣回流通道轉化成規(guī)則的環(huán)形通道。在Gambit中畫出模型并生成結構化網(wǎng)格，如圖3.2所示，為了更好的分析氣流的流動特性，根據(jù)氣

實驗中NOx的生成模型[ 12-18 08:05 ]

污染物NOx按照其生成來源主要分為:熱力型NOx、快速型NOx和燃料型NOx。熱力型NOx ( Thermal NOx)符合Zeldovich機理，由空氣中的N:在高溫環(huán)境下燃燒生成。熱力型NO的生成速率隨著反應溫度T的升高呈指數(shù)形式增加。快速型NOx ( Prompt NOx)符合Fenimore機理，是在富燃料反應區(qū)附近快速生成，其生成時間只需60ms。燃料型NOx ( Fuel NOx)是由De Soete} Williams等人發(fā)展的經(jīng)驗機理，由C5H5N,C9H7N等含氮的有機化合物氧化而成，主要來源于燃

高溫空氣燃燒技術的現(xiàn)狀[ 12-17 10:05 ]

眾所周知，高溫空氣燃燒技術是以蓄熱換向式燃燒技術為基礎發(fā)展起來的，至今已有20多年的歷史。早在20世紀90年代，口本和德國就率先對高溫空氣燃燒技術進行了研究。在1987-1993年間口本大學與企業(yè)就進行了初期的合作研究;自1993年以后的六年里，日本通產省將高溫空氣燃燒技術上升為了“國家級高性能工業(yè)爐開發(fā)”項目，并提供了100多億日元科研開發(fā)經(jīng)費;從1999年至2005年，日本政府又計劃每年提供38億日元用于該技術的工業(yè)推廣，短短兩年的時間就將該技術廣泛應用到了加熱爐、熱處理爐和熔煉爐上，2

高溫空氣燃燒技術的優(yōu)勢[ 12-17 09:05 ]

高溫空氣燃燒技術同傳統(tǒng)燃燒技術相比主要有以下幾個方面的優(yōu)勢：1、高效節(jié)能。采用蓄熱式換熱裝置，使煙氣與空氣在一定時間間隔內交替流過陶瓷蓄熱體，極限回收排煙余熱，預熱助燃空氣，使空氣溫度升高至800℃-1000℃以上。研究表明，高溫空氣燃燒技術可以提高助燃空氣理論燃燒溫度，實現(xiàn)節(jié)能30%以上。2、低污染。主要表現(xiàn)在3個方面:1)低NOX污染。熱力型NO是燃燒產物中最主要的污染物。NO的生成主要受到爐內溫度、O2和N2濃度以及在高溫下的時間等的影響，其中爐內溫度是主要因素。氣體燃料在高溫低氧氣氛中與助燃空氣蔓延燃燒，火