煙氣輪機(jī)渦輪盤(pán)成形工藝研究.pdf

1、本文中煙氣輪機(jī)渦輪盤(pán)采用新型近等溫鍛造(軟包套鍛造)工藝鍛造成形，工藝較復(fù)雜。新型軟包套鍛造工藝在國(guó)內(nèi)還處于研究試用階段，對(duì)于軟包套對(duì)工藝中坯料的溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)、材料損傷和組織的影響還沒(méi)有比較可靠、全面的研究成果。隨著高溫合金渦輪盤(pán)國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì)的加快，國(guó)內(nèi)對(duì)waspaloy合金渦輪盤(pán)生產(chǎn)新工藝的需求更加迫切，需要對(duì)waspaloy合金和渦輪盤(pán)的鍛造工藝進(jìn)行深入的理論和試驗(yàn)研究。
　　 本文在剛粘塑性有限元理論、塑性力學(xué)理論

2、、流體力學(xué)和傳熱學(xué)的等多學(xué)科知識(shí)的基礎(chǔ)上，以理論分析、試驗(yàn)研究和有限元數(shù)值模擬為手段，對(duì)YJ250煙氣輪機(jī)渦輪盤(pán)的鍛造工藝和模具預(yù)熱工藝進(jìn)行了數(shù)值模擬。論文的主要研究方法如下：
　　 ①對(duì)waspaloy合金材料進(jìn)行熱模擬壓縮試驗(yàn)和高溫拉伸試驗(yàn)，通過(guò)熱模擬壓縮試驗(yàn)獲得waspaloy合金在不同溫度和不同應(yīng)變率條件下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，通過(guò)高溫拉伸試驗(yàn)獲得材料在不同溫度和不同應(yīng)變率條件下的溫度-延伸率曲線，為煙氣輪機(jī)渦輪盤(pán)鍛造工藝的

3、數(shù)值模擬提供了基本數(shù)據(jù)。
　　 ②采用塑性成形模擬軟件Deform-3D對(duì)YJ250煙氣輪機(jī)渦輪盤(pán)的軟包套鍛造工藝進(jìn)行數(shù)值模擬，分析鍛造過(guò)程中坯料的溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)、材料損傷和組織的變化情況。
　　 ③采用ANSYS/FLOTRAN軟件對(duì)假料烘烤工藝進(jìn)行模擬，以考察模具預(yù)熱工藝的實(shí)際效果。
　　 ④通過(guò)數(shù)值模擬，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工況，分析鍛造過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，并提出解決方法。
　　 通過(guò)本課題的研究可以得出

4、以下結(jié)論：
　　 ①采用模擬軟件Deform-3D可以實(shí)現(xiàn)對(duì)軟包套鍛造工藝的模擬，結(jié)合Normalized Cockcroft& Lat ham韌性斷裂準(zhǔn)則能對(duì)鍛造過(guò)程中出現(xiàn)的表面裂紋進(jìn)行準(zhǔn)確地分析、預(yù)測(cè)；
　　 ②對(duì)于模具預(yù)熱工藝(假料烘烤模具)的模擬，采用三維流場(chǎng)分析軟件(如ANSYS/FLOTRAN)可以較好的再現(xiàn)工藝過(guò)程，模擬結(jié)果更準(zhǔn)確可靠；
　　 ③坯料和模具的始鍛溫度過(guò)低是導(dǎo)致模鍛后鍛件出現(xiàn)開(kāi)裂缺陷的