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挤压不锈钢管内表面的“桔皮”状缺陷的成因分析 挤压不锈钢管时产生。“桔皮”状缺陷的形成机理,其要点为:润滑剂使用不当成其它原因造成挤压时变形金属流动的严重不均所形成的附加拉应力与交形之墓本应力相全加,当接触表面处拉应力超过该处金属之强度极限时.则由缩颈面发展到徽裂纹产生-裂纹扩展-裂纹纯化(应力松驰)-产生二次徽裂纹…,发展而形成“桔皮状”缺陷;其内因是不锈钢管基体组织性能不均匀成微量元素及有害元素富集.在高温条件下局部区域里性下降。抗剪强度降低.在附加拉应力作用下产生徽裂纹,扩大而 形成“桔皮状”缺陷。 挤压不锈钢管内表面“桔皮”状缺陷是用挤压机生产不锈钢管常见的表面缺陷。国内某特殊钢厂仅就88年典型规格产品统计,由于“拮皮”状缺陷严重而造成的废品为3.95%.其中严重者桔皮状缺陷深度达0.9 mm,该缺陷轻者影响表观质量.重者降低管材强度。而由于内表面的“桔皮”状缺陷急剧增加造成管内输送气、液体所需的能量(据我们实侧:在同等条件下不锈钢管内表面“桔皮”状缺陷深度为0.6 mm比内表面“桔皮一状缺陷深度为0.1mm要多消耗(摩擦)泵送功=49%),因此探讨.桔皮.状缺陷的形成机理。研究避免出现“桔皮”状缺陷的新工艺具有极其重要的意义。
316LN不锈钢管单道次和多道次变形条件下的动态再结晶行为,获得316LN不锈钢管在锻造成形中的晶粒细化判据;提出了上平下V砧的改进砧形,对锻件采用大圆角V砧以及上下不等砧宽比进行拔长,采用数值模拟和物理模拟相结合的方法,研究了拔长过程应力应变分布规律,并确定合理的工艺参数,有效地提高锻件变形区域的等效应变及均匀分布,达到锻件变形均匀和晶粒细化的目的。该结果对核电主管道锻造工艺方案优化具有理论参考价值。 核电主管道是核电蒸气供应系统输出堆芯热能的大型厚壁管道,属于核一级关键部件。AP1000核电主管道用钢为奥氏体不锈钢,牌号为316LN。该钢种在加热或冷却的过程中没有相变,因此不能通过热处理细化晶粒。为了达到终产品的晶粒度要求(ASTM2级或更细的ASTM4级),主管道的锻造成形起着关键的作用[1-3]。目前,国内外在同步进行AP1000核电主管道的研制工作。核电主管道锻造成形包括镦粗、拔长、分料、整圆等工序,其关键工序是拔长。上平下V砧法拔长较无Mannesmann效应的锻造(freefromMannesmanneffect,FM)法和宽砧大压下量锻造(widedieheavyblowforging,WHF)法具有更高的拔长效率;较宽砧大压下量上下V砧(KD)法对压机的吨位要求低,且上平下V砧拔长时,锻件圆截面应变分布不对称,更有利于提高终管坯产品的质量[4-5]。因此,本文提出上平下V砧的改进砧形,采用数值模拟和物理模拟相结合的方法,对锻件采用大圆角V砧以及上下不等砧宽比进行拔长的实验研究,探讨通过改进砧形提高锻件等效应变分布的可能性,以解决316LN不锈钢管锻造过程晶粒细化和晶粒均匀性问题。
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