內(nèi) 容 提 要大型筒節(jié)屬于鍛軋類大型零件,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)中具有重要作用。大型筒節(jié)傳統(tǒng)制造方法是鍛造成形,以軋代鍛是近年來(lái)提出的新方法。本書(shū)主要介紹了大型筒節(jié)軋制理論和工藝模型,內(nèi)容包括大型筒節(jié)軋制力預(yù)報(bào)模型、軋制三維塑性□形理論、微觀組織演□模型以及軋制過(guò)程尺寸形狀控制模型,并對(duì)大型筒節(jié)熱處理技術(shù)進(jìn)行探討,包括節(jié)能熱處理技術(shù)、感應(yīng)加熱技術(shù)和噴射冷卻技術(shù)等。本書(shū)可供從事成形制造及熱處理技術(shù)工作的科研、設(shè)計(jì)和工程技術(shù)人員使用,也可供高等院校相關(guān)專業(yè)的教師和研究生參考。
目錄第1章大型筒節(jié)軋制過(guò)程力學(xué)模型11.1大型筒節(jié)軋制基本條件11.1.1咬入條件11.1.2鍛透條件71.2大型筒節(jié)軋制力計(jì)算模型91.2.1數(shù)學(xué)模型的建立91.2.2大型筒節(jié)軋透性分析141.2.3計(jì)算結(jié)果分析151.3大型筒節(jié)軋制力快速預(yù)報(bào)模型181.3.1數(shù)學(xué)模型的建立181.3.2基于FEM的筒節(jié)非對(duì)稱軋制模擬201.3.3結(jié)果分析與討論22第2章基于條元法的大型筒節(jié)軋制塑性□形模擬252.1條層分割模型與橫向位移函數(shù)252.1.1基本假設(shè)252.1.2條層分割模型252.1.3橫向位移函數(shù)262.2條層分割模型與橫向位移函數(shù)282.2.1□形區(qū)金屬流動(dòng)速度282.2.2金屬相對(duì)輥面的滑動(dòng)速度292.2.3應(yīng)□速度及剪應(yīng)□速度強(qiáng)度302.2.4□形區(qū)三維應(yīng)□模型312.3應(yīng)力模型322.3.1前后張力模型322.3.2三向應(yīng)力模型322.3.3力平衡微分方程332.3.4接觸面縱向、橫向摩擦力342.4軋件厚度計(jì)算352.5出口橫向位移函數(shù)計(jì)算362.5.1出口橫向位移函數(shù)的優(yōu)化模型362.5.2條層法計(jì)算步驟372.6模擬結(jié)果分析382.6.1出口橫向位移382.6.2流動(dòng)速度分析392.6.3應(yīng)□速度分析412.6.4三向應(yīng)力與單位軋制壓力422.6.5摩擦應(yīng)力分布432.6.6寬展分析442.6.7與有限元模擬結(jié)果對(duì)比分析48第3章大型筒節(jié)軋制有限元模擬和尺寸形狀控制513.1大型筒節(jié)軋制過(guò)程有限元模擬513.1.1筒節(jié)軋制過(guò)程有限元模型513.1.2筒節(jié)軋制過(guò)程仿真分析553.1.3工藝參數(shù)對(duì)筒節(jié)軋制□形影響613.2大型筒節(jié)軋制過(guò)程圓度控制模型643.2.1導(dǎo)向力計(jì)算模型643.2.2導(dǎo)向力極限值663.2.3導(dǎo)向輥運(yùn)動(dòng)模型693.2.4有限元模擬仿真分析713.3不同控制方式的圓度控制效果743.3.1圓度誤差743.3.2控制導(dǎo)向輥運(yùn)動(dòng)軌跡743.3.3控制導(dǎo)向力753.3.4軋制工藝參數(shù)的影響763.4大型筒節(jié)軋制防跑偏理論技術(shù)793.4.1筒節(jié)跑偏的原因793.4.2筒節(jié)防跑偏控制方法80第4章大型筒節(jié)軋制過(guò)程微觀組織演□824.1材料□形抗力模型824.1.1不考慮剪切應(yīng)□的材料□形抗力試驗(yàn)和模型824.1.2考慮剪切應(yīng)□的材料□形抗力試驗(yàn)和模型854.2筒節(jié)材料熱□形階段組織演□模型904.2.1動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型研究914.2.2動(dòng)態(tài)再結(jié)晶激活能及Z參數(shù)的確定934.2.3峰值應(yīng)□模型954.2.4臨界應(yīng)□模型954.2.5動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型984.2.6動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸模型994.3筒節(jié)材料□形間隙階段組織演□1014.3.1靜態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型1024.3.2靜態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸模型1064.3.3亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型1084.3.4亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸模型1134.4筒節(jié)微觀組織演□有限元模擬1154.4.1筒節(jié)軋制微觀組織演□有限元模型1154.4.2筒節(jié)軋制過(guò)程微觀組織模擬分析1164.4.3微觀組織沿軸向演□特征1194.4.4微觀組織沿環(huán)向演□特征1224.4.5筒節(jié)軋制過(guò)程組織沿徑向演□特征123第5章大型筒節(jié)節(jié)能熱處理技術(shù)1275.1試驗(yàn)材料1275.2試驗(yàn)方案1275.2.1大型筒節(jié)軋后余熱熱處理試驗(yàn)1275.2.2大型筒節(jié)正火熱處理試驗(yàn)1285.3試驗(yàn)處理1295.3.1晶界和組織腐蝕1295.3.2室溫拉伸試驗(yàn)1305.3.3-30℃夏比沖擊試驗(yàn)1305.3.4沖擊斷口形貌1305.4軋后余熱熱處理工藝試驗(yàn)結(jié)果分析1315.4.1軋后空冷組織形貌分析1325.4.2冷卻方式對(duì)組織形貌的影響1345.4.3冷卻方式對(duì)淬火后晶粒大小的影響1355.5不同正火工藝試驗(yàn)結(jié)果分析1365.5.1組織分析1365.5.2力學(xué)性能分析1435.5.3斷口形貌分析146第6章大型筒節(jié)感應(yīng)加熱理論技術(shù)探討1486.1大型筒節(jié)感應(yīng)加熱基礎(chǔ)理論1486.1.1電磁場(chǎng)數(shù)學(xué)模型1486.1.2溫度場(chǎng)數(shù)學(xué)模型1496.1.3應(yīng)力場(chǎng)數(shù)學(xué)模型1506.1.4組織場(chǎng)數(shù)學(xué)模型1536.1.5換熱系數(shù)模型1586.22.25Cr1Mo0.25V鋼的奧氏體化動(dòng)力學(xué)1606.2.12.25Cr1Mo0.25V鋼熱膨脹試驗(yàn)1606.2.2連續(xù)加熱轉(zhuǎn)□曲線(CHT曲線)1616.2.3相□激活能計(jì)算1636.2.4奧氏體化相□動(dòng)力學(xué)參數(shù)的確定1646.2.5奧氏體化動(dòng)力學(xué)方程精度檢驗(yàn)1676.3大型筒節(jié)感應(yīng)加熱裝置設(shè)計(jì)1686.3.1大型筒節(jié)不同加熱方式1686.3.2大型筒節(jié)感應(yīng)加熱裝置設(shè)計(jì)1696.4感應(yīng)加熱過(guò)程有限元模擬1746.4.1有限元模型的建立1746.4.2加熱工藝的制定1776.4.3感應(yīng)加熱模擬結(jié)果分析1786.5尖角效應(yīng)解決方案模擬和結(jié)果分析1806.5.1感應(yīng)線圈形狀1806.5.2筒節(jié)端部焊接熱處理環(huán)1816.5.3端部線圈處添加導(dǎo)磁體,筒節(jié)端部焊接熱處理環(huán)1826.6不同加熱方式下加熱效果對(duì)比1846.6.1有限元模型的建立1846.6.2加熱工藝的確定1856.6.3模擬結(jié)果與分析1886.7大型筒節(jié)熱處理過(guò)程物理模擬試驗(yàn)1936.7.1試驗(yàn)方案1936.7.2數(shù)值模擬結(jié)果1956.7.3物理模擬1986.7.4試驗(yàn)方法與結(jié)果分析199第7章大型筒節(jié)噴射冷卻和快速熱處理技術(shù)探討2037.1大型筒節(jié)噴射冷卻基本理論2037.1.1導(dǎo)熱基本原理2037.1.2對(duì)流換熱系數(shù)模型2057.1.3組織冷卻轉(zhuǎn)□曲線2077.2大型筒節(jié)噴射冷卻裝置設(shè)計(jì)及冷卻過(guò)程模擬2087.2.1大型筒節(jié)噴射冷卻裝置的設(shè)計(jì)2087.2.2大型筒節(jié)噴射冷卻過(guò)程有限元模型2127.2.3大型筒節(jié)冷卻工藝制定2157.3大型筒節(jié)噴射冷卻工藝參數(shù)優(yōu)化2167.3.1正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)2167.3.2正交試驗(yàn)計(jì)算結(jié)果及分析2177.3.3不同冷卻方式下冷卻效果仿真模擬2227.4大型筒節(jié)快速熱處理工藝路線研究2267.4.1大型筒節(jié)快速熱處理工藝的制定2267.4.2大型筒節(jié)快速熱處理仿真模擬2297.5大型筒節(jié)熱處理過(guò)程物理模擬試驗(yàn)研究2367.5.1試驗(yàn)方案2367.5.2試驗(yàn)結(jié)果分析237參考文獻(xiàn)239