核电一体化封头锻件关键结构部位的晶粒度预测（本科毕业论文设计）.doc
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核电一体化封头锻件关键结构部位的晶粒度预测（本科毕业论文设计）,摘要本文在国内外现有核电重型容器法兰封头锻件锻压工艺理论和技术的基础上，依据第二重型机械厂提供的锻压生产工艺，将基础加热实验、金相实验与数值模拟结合起来。从锻压数值模拟、等效应变分析以及温度场数值模拟计算方面分析了法兰封头特征点的温度变化规律，提出了模拟法兰...
内容介绍
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核电一体化封头锻件关键结构部位的晶粒度预测（本科毕业论文设计）
摘 要
本文在国内外现有核电重型容器法兰封头锻件锻压工艺理论和技术的基础上，依据第二重型机械厂提供的锻压生产工艺，将基础加热实验、金相实验与数值模拟结合起来。从锻压数值模拟、等效应变分析以及温度场数值模拟计算方面分析了法兰封头特征点的温度变化规律，提出了模拟法兰封头拉伸环节加热的可行性方案；再结合物理模拟实验，比较了特征点试样加热前后的晶粒度，分析了法兰封头成型工艺对晶粒长大的影响，实现对一体化封头锻造成型后的晶粒度预测。
关键词： 数值模拟，有限元，温度场，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 录
摘 要 I
ABSTRACT Ⅱ
1 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 课题背景 1
1.3 国内外研究现状 2
1.3.1 大型压力容器锻造工艺 2
1.3.2 大锻件的热处理工艺 5
1.4 本文研究内容及研究方法 6
2 锻造数值模拟及分析 9
2.1 数值模拟 9
2.1.1锻压材料 9
2.1.2 锻造工艺方案 9
2.2 锻造工艺的数值模拟 10
2.2.1锻造工艺的数值模拟基础 10
2.2.2数值模拟参数 10
2.2.3等效应变分析 10
3 温度场模拟及分析 12
3.1温度场模拟计算 12
3.1.1温度场模拟计算基础 12
3.1.2温度场模拟计算参数 12
3.1.3 温度场模拟计算过程 12
3.2温度场模拟分析 15
3.2.1特征点的确定 15
3.2.2 加热方案的确定 20
4 金属试样物理模拟实验 21
4.1简述 21
4.2实验准备 21
4.2.1实验试样 21
4.2.2实验设备 22
4.2.3 金相试样的制备 22
4.3 实验过程 22
4.3.1 原奥氏体的现象方法的确定 22
4.3.2 加热前金相实验 23
4.3.3 加热过程 23
4.4 小结 27
5 实验结果分析 28
5.1 实验结果总结 28
5.2 结果分析 28
6 结论 30
6.1 研究结论 30
6.2 局限性及展望 30
参考文献 31
附件A：奥氏体晶粒度等级评定 33
附件B：一体化封头锻造成型工艺卡 34
摘 要
本文在国内外现有核电重型容器法兰封头锻件锻压工艺理论和技术的基础上，依据第二重型机械厂提供的锻压生产工艺，将基础加热实验、金相实验与数值模拟结合起来。从锻压数值模拟、等效应变分析以及温度场数值模拟计算方面分析了法兰封头特征点的温度变化规律，提出了模拟法兰封头拉伸环节加热的可行性方案；再结合物理模拟实验，比较了特征点试样加热前后的晶粒度，分析了法兰封头成型工艺对晶粒长大的影响，实现对一体化封头锻造成型后的晶粒度预测。
关键词： 数值模拟，有限元，温度场，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 录
摘 要 I
ABSTRACT Ⅱ
1 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 课题背景 1
1.3 国内外研究现状 2
1.3.1 大型压力容器锻造工艺 2
1.3.2 大锻件的热处理工艺 5
1.4 本文研究内容及研究方法 6
2 锻造数值模拟及分析 9
2.1 数值模拟 9
2.1.1锻压材料 9
2.1.2 锻造工艺方案 9
2.2 锻造工艺的数值模拟 10
2.2.1锻造工艺的数值模拟基础 10
2.2.2数值模拟参数 10
2.2.3等效应变分析 10
3 温度场模拟及分析 12
3.1温度场模拟计算 12
3.1.1温度场模拟计算基础 12
3.1.2温度场模拟计算参数 12
3.1.3 温度场模拟计算过程 12
3.2温度场模拟分析 15
3.2.1特征点的确定 15
3.2.2 加热方案的确定 20
4 金属试样物理模拟实验 21
4.1简述 21
4.2实验准备 21
4.2.1实验试样 21
4.2.2实验设备 22
4.2.3 金相试样的制备 22
4.3 实验过程 22
4.3.1 原奥氏体的现象方法的确定 22
4.3.2 加热前金相实验 23
4.3.3 加热过程 23
4.4 小结 27
5 实验结果分析 28
5.1 实验结果总结 28
5.2 结果分析 28
6 结论 30
6.1 研究结论 30
6.2 局限性及展望 30
参考文献 31
附件A：奥氏体晶粒度等级评定 33
附件B：一体化封头锻造成型工艺卡 34
