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《燕山大学》 2007年
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大型锻件孔隙性缺陷修复的力学条件及冷却自愈合研究

高艳涛  
【摘要】: 大型锻件是经济建设、国防工业和现代科学事业发展所必需的各种大型、关键设备、装置中的主要基础零部件,其生产能力和技术水平是衡量一个国家的重工业发展水平的主要标志之一。论文针对我国大型锻件生产中存在的共性技术问题,对大型锻件内部孔洞性缺陷的修复,进行了深入的研究,对于今后大型锻件的生产质量具有重大意义。 建立了孔洞性缺陷锻造过程物理模拟模型,在Gleeble-3500材料试验机上通过对带孔锻件的压合实验,分析了孔洞缺陷在锻造过程中的变形演变过程及临界闭合孔洞界面的微观形态。根据孔洞闭合界面的接触力学行为,建立了闭合孔洞界面在压力(或变形)作用下的高温扩散焊合物理模拟模型,通过对具有光滑表面的试件进行压力焊接试验来模拟闭合孔洞的焊合过程,得出了孔洞焊合与压力、温度和保温时间的关系。 采用有限元模拟的方法,建立了大型锻件锻后形态的有限元模型,研究了大型锻件锻后冷却过程中应力、温度随冷却时间的变化分布。以物理模拟得出的闭合孔洞焊合条件为判据,通过模拟不同冷却条件下锻件内部应力、温度等热力参数的变化,选择出了最佳的锻后冷却工艺。 为验证有限元模拟的准确性和可靠性,进行了工件空冷的物理实验。通过实验结果和有限元模拟的对比,二者温度场分布基本吻合,验证了有限元模拟的可靠性。 本文研究了大型锻件孔洞性缺陷的高温扩散焊合过程,建立了大型锻件内部缺陷修复的判据,得出了锻件锻后热处理前的最优冷却工艺。研究成果对修复大型锻件内部孔隙性缺陷、提高大型锻件的质量具有指导作用。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TG316.192

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 陈锟;控制Cr5钢冷轧辊坯质量的锻造变形工艺研究[D];上海大学;2012年
2 喻海良;轧制过程中轧件裂纹和夹杂物演变行为研究[D];东北大学;2008年
3 陈明松;高性能大锻件控形控性规律与操作机—压机联动轨迹的研究[D];中南大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张永军;韩静涛;任秀平;赵中里;;16Mn钢内裂纹愈合区域的微观分析[A];北京机械工程学会2006年优秀论文集[C];2006年
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9 韩静涛;赵中里;张永军;;大型锻件内裂纹的无塑性变形热修复技术研究[A];2007轧钢与锻造过程中的裂纹控制技术学术研讨会论文集[C];2007年
10 张永军;韩静涛;任秀平;赵中里;;16Mn钢内裂纹愈合区域的微观分析[A];2007轧钢与锻造过程中的裂纹控制技术学术研讨会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孟凡莹;大型锻件内裂纹愈合的理论和实验研究[D];燕山大学;2011年
2 陈文;增量体积成形数值模拟技术及其在多道次拔长工艺设计中的应用[D];上海交通大学;2011年
3 陈锟;控制Cr5钢冷轧辊坯质量的锻造变形工艺研究[D];上海大学;2012年
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5 袁朝龙;大型锻件内裂纹缺陷修复的物理模拟研究[D];清华大学;2002年
6 梁晨;大型模块锻造工艺模拟与CAPP专家系统研究[D];燕山大学;2003年
7 任运来;大型锻件内部缺陷修复条件和修复方法研究[D];燕山大学;2003年
8 宋金瓯;汽车催化器非稳态数学模型的研究[D];大连理工大学;1999年
9 韦东滨;金属材料内部裂纹愈合规律的研究[D];北京科技大学;2001年
10 张效迅;大锻件锻造成形过程中内部空洞型缺陷演化规律的研究[D];上海交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙奉亮;12%Cr超超临界转子钢锻造过程微观组织演变的实验及模拟研究[D];太原科技大学;2011年
2 王志伟;2.25Cr-1Mo-0.25V大钢锭中的夹杂物及其变形的有限元分析[D];太原科技大学;2011年
3 梁晓宇;12%Cr钢热锻裂纹的理论与试验研究[D];太原科技大学;2011年
4 张少杰;2.25Cr1Mo0.25V钢变形过程中缺陷控制的模拟研究[D];太原科技大学;2011年
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9 许振湖;大锻件镦粗成型的数值模拟及缺陷评价[D];燕山大学;2011年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈作波;更新换代的高铬辊[J];鞍钢技术;1999年03期
2 季灯平;毕洪运;;304不锈钢中的夹杂物及其冷轧变形行为[J];宝钢技术;2008年03期
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4 韦东滨,韩静涛,谢建新,胡海萍,陈军,贺毓辛;金属材料内部裂纹高温愈合实验研究[J];北京科技大学学报;2000年03期
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7 韦东滨,韩静涛,谢建新,胡海萍,贺毓辛;金属材料内部损伤愈合研究进展[J];材料导报;1999年06期
8 毛信孚;刘小文;王玉;冯红超;;碳素结构钢与高速工具钢摩擦焊与闪光焊接头的组织和性能[J];材料工程;2006年12期
9 崔兰,霍立兴,张玉凤,钱跃东;摩擦焊接头热影响区晶粒特征的研究[J];材料工程;1998年08期
10 吕炎;徐亦公;;大型锻件非对称拔长工艺的有限元分析[J];金属科学与工艺;1985年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 梁晨;大型模块锻造工艺模拟与CAPP专家系统研究[D];燕山大学;2003年
2 任运来;大型锻件内部缺陷修复条件和修复方法研究[D];燕山大学;2003年
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4 张效迅;大锻件锻造成形过程中内部空洞型缺陷演化规律的研究[D];上海交通大学;2009年
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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4 李妍;大锻件镦粗成形中内部空洞型缺陷的演化规律研究[D];上海交通大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王志伟;2.25Cr-1Mo-0.25V大钢锭中的夹杂物及其变形的有限元分析[D];太原科技大学;2011年
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【二级参考文献】
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8 王进;宝钢启动国内首台6000吨快锻机建设[N];中国证券报;2008年
9 记者 贺云鹏;担起共和国发展的使命[N];齐齐哈尔日报;2010年
10 常志鹏;15000吨水压机的三大启示[N];人民日报;2008年
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5 孟凡莹;大型锻件内裂纹愈合的理论和实验研究[D];燕山大学;2011年
6 胡姝芳;哈密顿系统有限元方法的长时间性质研究[D];湖南师范大学;2012年
7 袁朝龙;大型锻件内裂纹缺陷修复的物理模拟研究[D];清华大学;2002年
8 杨军征;有限体积—有限元方法在油藏数值模拟中的原理和应用[D];中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所);2011年
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10 易利军;非齐次Dirichlet边值问题的h-p型有限元方法[D];上海师范大学;2010年
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1 高艳涛;大型锻件孔隙性缺陷修复的力学条件及冷却自愈合研究[D];燕山大学;2007年
2 陈运鑫;小型超导磁体的电流引线及脉管制冷机研究[D];浙江大学;2007年
3 寇志起;用有限元方法计算向列相液晶盒中的指向矢分布[D];河北工业大学;2002年
4 邢帆;小比例掺量纳米粒子及氧化锌晶须对PP-R树脂力学改性研究[D];西南交通大学;2005年
5 李健;连续刚构桥梁施工控制静力分析及程序设计[D];昆明理工大学;2005年
6 龚安栋;卫星太阳能帆板的有限元分析[D];国防科学技术大学;2004年
7 常春影;门式起重机结构动态特性分析[D];大连理工大学;2006年
8 胡芳芳;纤维(FRP)约束混凝土柱力学性能研究[D];长安大学;2005年
9 黄锰钢;一个新型的抛物线索单元及其验证[D];福州大学;2006年
10 李朝红;CS板式结构建筑温度效应研究[D];天津大学;2004年
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