李世键孙明月刘宏伟李殿中
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00157
实测了核电转子用25Cr2Ni4MoV钢的高温应力-应变曲线和热物性参数, 基于 ABAQUS软件建立了锻造过程孔洞闭合的有限元模型, 模拟了不同温度和变形量下的孔洞闭合行为. 研究发现, 典型的孔洞闭合过程分为3个阶段, 即闭合速率减小-增加-再次减小. 模拟结果表明, 900-1200℃时孔洞几乎在同一压下率(约25%)下闭合, 即孔洞闭合对变形温度不敏感. 在模拟结果的基础上, 进一步设计了孔洞闭合后焊合过程的物理模拟实验, 研究了恒应变速率(0.01 s-1)下压下率(25%-45%)和变形温度(900-1200℃)对闭合孔洞焊合过程的影响. 焊合界面的拉伸实验结果表明, 较高的温度和闭合后持续的塑性变形能极大地促进闭合界面的焊合, 当变形温度大于1000℃, 压下率为35\%时, 闭合界面结合强度可达基体强度, 孔洞实现完全焊合; 当温度降至900℃时, 孔洞需45\%的压下率才能完全焊合. 最后, 基于拉伸断口的形貌, 对影响孔洞焊合的因素进行了讨论.
关键词:
25Cr2Ni4MoV钢
,
forging
,
void healing
,
bonding efficiency
,
simulation
