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316LN不锈钢管单道次和多道次变形条件下的动态再结晶行为,获得316LN不锈钢管在锻造成形中的晶粒细化判据;提出了上平下V砧的改进砧形,对锻件采用大圆角V砧以及上下不等砧宽比进行拔长,采用数值模拟和物理模拟相结合的方法,研究了拔长过程应力应变分布规律,并确定合理的工艺参数,有效地提高锻件变形区域的等效应变及均匀分布,达到锻件变形均匀和晶粒细化的目的。该结果对核电主管道锻造工艺方案优化具有理论参考价值。 核电主管道是核电蒸气供应系统输出堆芯热能的大型厚壁管道,属于核一级关键部件。AP1000核电主管道用钢为奥氏体不锈钢,牌号为316LN。该钢种在加热或冷却的过程中没有相变,因此不能通过热处理细化晶粒。为了达到最终产品的晶粒度要求(ASTM2级或更细的ASTM4级),主管道的锻造成形起着关键的作用[1-3]。目前,国内外在同步进行AP1000核电主管道的研制工作。核电主管道锻造成形包括镦粗、拔长、分料、整圆等工序,其关键工序是拔长。上平下V砧法拔长较无Mannesmann效应的锻造(freefromMannesmanneffect,FM)法和宽砧大压下量锻造(widedieheavyblowforging,WHF)法具有更高的拔长效率;较宽砧大压下量上下V砧(KD)法对压机的吨位要求低,且上平下V砧拔长时,锻件圆截面应变分布不对称,更有利于提高最终管坯产品的质量[4-5]。因此,本文提出上平下V砧的改进砧形,采用数值模拟和物理模拟相结合的方法,对锻件采用大圆角V砧以及上下不等砧宽比进行拔长的实验研究,探讨通过改进砧形提高锻件等效应变分布的可能性,以解决316LN不锈钢管锻造过程晶粒细化和晶粒均匀性问题。
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