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H型钢连铸结晶器铜管热反挤压工艺研究

赵连柱  
【摘要】:随着国民经济的发展,H型钢等异型材的需求量大幅增加。异形坯连铸能够极大地提高生产效率,降低能源损耗,近年迅速发展成为异型材的主要生产方式,高质量的异形坯连铸结晶器铜管需求量也随之日益增大。异形坯连铸结晶器铜管一般采用热反挤压工艺进行生产,其形状及坯料尺寸的不规则导致热反挤压过程金属流动规律具有一定的复杂性。因此,减小或避免挤压件端口不齐,成为了异型坯连铸结晶器铜管制造过程中的一项重要任务,对后期减少机械切削量,提升材料利用率,降低产品成本具有重要的理论意义和实际参考价值。本文首先从材料性能入手,针对H型钢连铸结晶器铜管的材料—铬铜合金采用Gleeble试验机进行热压缩实验,获得材料的高温下力学性能,并根据实验数据进行拟合获得了该铬铜合金的流变应力模型。其次,确定H型钢连铸结晶器铜管的热反挤压工艺参数,在Deform软件环境下建立热反挤压仿真模型,通过分析速度-行程、应力-行程及工艺过程中的金属流线等揭示了热反挤压工艺过程中的金属流动规律,进而确定最优的凸模参数,为减少或消除热反挤压初期工件端口不齐,提高成形工件的力学性能和模具的使用寿命提供理论依据。最后,通过研究探讨不同的凸模形状及坯料尺寸对热反挤压过程中金属流动的影响规律,以降低挤压件端口不齐现象为目标,采用仿真与实验相结合研究方法,优化了H型钢连铸结晶器铜管的热反挤压工艺规程,确立最佳的工艺流程和坯料结构。


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