核電一體化封頭鍛件關鍵結構部位的晶粒度預測（本科畢業(yè)論文設計）
摘 要

本文在國內(nèi)外現(xiàn)有核電重型容器法蘭封頭鍛件鍛壓工藝理論和技術的基礎上，依據(jù)第二重型機械廠提供的鍛壓生產(chǎn)工藝，將基礎加熱實驗、金相實驗與數(shù)值模擬結合起來。從鍛壓數(shù)值模擬、等效應變分析以及溫度場數(shù)值模擬計算方面分析了法蘭封頭特征點的溫度變化規(guī)律，提出了模擬法蘭封頭拉伸環(huán)節(jié)加熱的可行性方案；再結合物理模擬實驗，比較了特征點試樣加熱前后的晶粒度，分析了法蘭封頭成型工藝對晶粒長大的影響，實現(xiàn)對一體化封頭鍛造成型后的晶粒度預測。


關鍵詞： 數(shù)值模擬，有限元，溫度場，晶粒度


ABSTRACT

The forging processes play a very important role in manufacturing of the integrated cover for nuclear reactor pressure vessels (RPV), in this study, a comprehensive investigation was carried out to clarify some critical problems about the forging process of integrated cover for RPV. Firstly, heating and holding experiments were designed based on numerical analysis of the temperature and deformation history during the forging processes. After corresponding heat treatment, the microstructures were observed using microscope to obtain the grain size evolution information, which is very important for determine the after forging heat treatment processes. The results show the influence laws of flange forming process to the grain growth, realize a simple forecast of grain size after flange integrated forging shaped.


Key words: Numerical simulation, FEM, temperature field, grain size grade


目 錄

摘 要 I
ABSTRACT Ⅱ
1 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 課題背景 1
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
1.3.1 大型壓力容器鍛造工藝 2
1.3.2 大鍛件的熱處理工藝 5
1.4 本文研究內(nèi)容及研究方法 6
2 鍛造數(shù)值模擬及分析 9
2.1 數(shù)值模擬 9
2.1.1鍛壓材料 9
2.1.2 鍛造工藝方案 9
2.2 鍛造工藝的數(shù)值模擬 10
2.2.1鍛造工藝的數(shù)值模擬基礎 10
2.2.2數(shù)值模擬參數(shù) 10
2.2.3等效應變分析 10
3 溫度場模擬及分析 12
3.1溫度場模擬計算 12
3.1.1溫度場模擬計算基礎 12
3.1.2溫度場模擬計算參數(shù) 12
3.1.3 溫度場模擬計算過程 12
3.2溫度場模擬分析 15
3.2.1特征點的確定 15
3.2.2 加熱方案的確定 20
4 金屬試樣物理模擬實驗 21
4.1簡述 21
4.2實驗準備 21
4.2.1實驗試樣 21
4.2.2實驗設備 22
4.2.3 金相試樣的制備 22
4.3 實驗過程 22
4.3.1 原奧氏體的現(xiàn)象方法的確定 22
4.3.2 加熱前金相實驗 23
4.3.3 加熱過程 23
4.4 小結 27
5 實驗結果分析 28
5.1 實驗結果總結 28
5.2 結果分析 28
6 結論 30
6.1 研究結論 30
6.2 局限性及展望 30
參考文獻 31
附件A：奧氏體晶粒度等級評定 33
附件B：一體化封頭鍛造成型工藝卡 34