主轴加工 山东锻造主轴 主轴生产厂家 轴类定做

济南章力多年经验加上先进的技术，生产锻造出各类机械的主轴锻件，如大型水轮机主轴内法兰锻件锻造过程的裂纹缺陷,采用热力学实验方法,研究了其主要用钢20SiMn的高温力学性能。结果表明,提高变形温度和降低变形速率有利于避免该材料内部裂纹萌生。根据Cockcroft&Latham延性断裂准则,计算得到了20SiMn钢的延性断裂破坏因子为 30.0。利用Deform3D软件,对大型水轮机主轴内法兰锻造 过程进行了数值模拟,预测了该类锻件在空心镦粗过程中裂纹产生的趋势和区域,并提出将单砧压下量控制在8%以内和将镦粗变形量控制在45%的局部空心镦粗优化锻造工艺方案。 关键词:水轮机主轴;锻造裂纹;延性断裂;C&L准则; 主轴为锻焊结构,属大型筒体类锻 件。主轴中内法兰锻件在锻造成形过程中,极易因工艺不当而产生裂纹缺陷,造成整个锻件报废。从局部受力角度分析,裂纹的产生形式主要有两种,即由拉应力引起的裂纹和由剪应力引起的裂纹。金属材料在上述应力状态下,材料内部固有缺陷(气孔、夹杂和裂纹等)处首先形成微裂纹,并以一定形式扩展、汇集,直至造成金属材料断裂或表面开裂。因此,预测和预防锻造过程中裂纹的萌生和发展趋势,是提高此类大型筒体类锻件质量和产品合格率的重要手段[1] 。 锻造生产过程中,金属材料处于塑性状态,因此其断裂形式多为延性断裂。在众多延性断裂判断准则中,以Cockcroft&Latham延性断裂准则(C&L 准则)使用最为广泛 。其表达式为 [2] ∫ Εf 0ΡλΡ3 Ρ λdΕγ=C.(1) 其中:Ρλ和Εγ分别为等效应力和等效应变;Εγf为形成断裂时的等效应变;C为延性断裂破坏因子;Ρ3 为最大主应力,拉应力时取正值,压应力时取0。C&L准则表明,当金属材料局部塑性变形功达到某一临界值(即破坏因子C)时,该局部即发生断裂并产生裂纹。研究表明,C&L准则能够较好地预测金属 材料塑性变形过程中的延性断裂[3-6] 。 国内生产大型水轮机主轴内法兰锻件的主要用钢为20SiMn。本文采用物理模拟和数值模拟相结合的方法,研究20SiMn钢的高温力学性能和延性断裂性能;结合生产实际,对该类锻件锻造过程裂纹缺陷进行预测和预防,并对锻造工艺方案进行优化。