【作 者】王金亮;溫慧華;何文武;陳慧琴

　　【前 言】

　　筒形鍛件一般是高徑比大的環(huán)形鍛件，常用于核電高壓容器、石化加氫反應(yīng)器、水電火電發(fā)電裝置等重要設(shè)備，其質(zhì)量直接影響能源領(lǐng)域重大技術(shù)裝備的運(yùn)行可靠性。大型筒形鍛件因其直徑和壁厚尺寸較大，且在高溫、高壓等復(fù)雜環(huán)境中長期工作，因此，對(duì)其產(chǎn)品組織和性能的要求較高。為達(dá)到宏觀尺寸、微觀組織和力學(xué)性能等質(zhì)量要求，對(duì)大型筒形件的成形工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化，對(duì)提高大型筒形鍛件的成形制造技術(shù)水平具有重要的意義。

　　本文以Mn18Cr18N奧氏體不銹鋼環(huán)坯的擴(kuò)孔成形過程為研究對(duì)象，分析對(duì)比相同壁厚鍛比條件下，自由鍛馬杠擴(kuò)孔成形和熱輾擴(kuò)成形過程中變形模式對(duì)筒形件變形規(guī)律和熱力參數(shù)分布的影響，以期為采用熱輾擴(kuò)成形工藝成形大型厚壁筒形件提供參考和工藝設(shè)計(jì)的理論依據(jù)。

　　【結(jié) 論】

　　(1)自由鍛馬杠擴(kuò)孔成形筒形件1道次變形后，壁厚的等效應(yīng)變沿周向周期性分布，其大小沿徑向從內(nèi)到外逐漸降低;隨著擴(kuò)孔道次的增加，相鄰兩道次采用交替布砧的方式，可有效減小等效應(yīng)變沿周向的周期性頻次，周期性的分布趨于均勻。壁厚鍛比為1. 54時(shí)，壁厚中心區(qū)域的等效應(yīng)變值達(dá)到0. 65。

　　(2)熱輾擴(kuò)成形筒形件時(shí)，熱輾擴(kuò)初期壁厚的等效應(yīng)變沿周向分布均勻一致，其大小在外徑處最高，內(nèi)徑處次之，壁厚中心處最低，且等效應(yīng)變值的對(duì)稱中心靠近內(nèi)徑;隨著熱輾擴(kuò)過程的進(jìn)行，壁厚等效應(yīng)變的對(duì)稱中心向外徑移動(dòng);熱輾擴(kuò)后期，壁厚等效應(yīng)變的對(duì)稱中心基本與壁厚中心重合。壁厚鍛比為1. 54時(shí)，壁厚中心區(qū)域的等效應(yīng)變值達(dá)到0. 68。

　　(3)相同壁厚鍛比條件下，局部加載連續(xù)變形模式的熱輾擴(kuò)成形的筒形件壁厚中心的等效應(yīng)變值略高于局部加載間歇變形模式的馬杠擴(kuò)孔成形的筒形件。因此，可以用相同壁厚鍛比的熱輾擴(kuò)成形工藝替代馬杠擴(kuò)孔成形工藝，在保證環(huán)坯充分鍛透的前提下，可獲得變形均勻的環(huán)筒形件。

　　以下是正文：