第42卷第9期 Vol. 42No. 9
假压技木
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
钢锭铸锻一体化开坏工艺数值模拟
2017年9月 Sep.2017
赵子文12，牛立群12，梁正龙”，张以升3，王旭明"2，张琦23，宋道春2.4（1.兰州兰石能源装备工程研究院有限公司，甘肃兰州730314；2甘肃省高端铸锻件工程技术研究中心，甘肃兰州730314；
3.西安交通大学机械工程学院，陕西西安710049；4.兰州兰石铸锻有限责任公司，甘肃兰州730314）
摘要：针对13t的12Cr2Mo1V钢锭开坏后探伤不合格间题，提出了铸锻一体化开坏数值模拟分析方法。首先在THERCAST软件申完成钢锭的浇待和凝固过程的仿真分析，然后通过数据共享将持造数据结果导人到造分析软件FORGE申，完成最终的开坏仿真分析。分析表明：通过铸银一体化开坏数值模拟分析方法，
有效地预测了锻件疏松出现的部位。钢锭最初的疏松出现在中心
部位，其Niyama值较大，随着锻造过程的进行，中心部位的随松区域逐新消失，其Niyama值变小。通过调鉴开坏过程的重要工艺参数，如锻造比、相对送进量、温度控制等，制定合理的开坏工艺来减轻或消除疏松、缩孔影响，使显微空除及疏松通过锻压焊合。
关键词：12C2Mo1V；THERCAST；FORGE；销锭开坏；铸锻一体化；疏松；数值模拟 DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2017. 09, 002
中图分类号：TG319
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2017）09-0006-08
Numerical simulation of casting-forging integrated breakdown process
Zhao Ziwen'-2, Niu Liqun'-2, Liang Zhenglong", Zhang Yisheng', Wang Xuming'-2, Zhang Qi°-, Song Daochun2.4(1. Lanzhou LS Energy Equipment Engineering Institute Co. , Ld. , Lanzhou 730314, China; 2. Gansu Engineering Research Center for High end Forging and Casting, Lanzhou 730314, China; 3. School of Mechanical Engineering, Xi'an Jiaotong
University, Xi'an 710049, China; 4. Lanzhou LS Casting and Forging Co. , Lid. , Lanzhou 730314, China)
Abstract : For the problem of disqualified 13 ton 12Cr2Mo1 V ingot steel after oogging by ultrasonic testing, a numerical simulation tech nology of casting and forging integrated process was proposed. First, the simulation analysis of ingot casting and solidification processes was completed by THERCAST sofware, and then the easting data were introduced into the FORGE software to complete the final cogging simulation analysis. Simulation result shows that the shrinkage porosity of forgings is effectively predicted by casting and forging integrated process numerical simulation technology. The initial shrinkage of the ingot appears in the center, and its Niyama value is large. However, with the forging process, the shrinkage area of the center gradually disappears, and its Niyama value is getting smaller. Furthermore, mi-se: qans *ssaaord Supghoo aq jo suajauurd ssaaoud umpodut a Supsnfpe q pajeujup ao poodu aq uma uogrsatfas pum aieyuuqs cu3 forging ratio, relative feeding and temperature control.
Key words : 12Cr2Mo1 V; THERCAST; FORGE; cogging; casting and forging integrated process; shrinkage; numerical simulation
随着我国海洋机械、核电、风电、煤化工等领域的快速发展，设备向着高性能、高要求、大机组的方向发展，对锻件的需求量越来越大]。影响锻件质量的因素有很多，而钢锭内部质量好坏是影响锻件质量的首要因素之一。钢锭浇铸凝固过程中，中心区域不可避免地会出现诸如缩孔、疏松、1
偏析和微裂纹等缺
如果这些问题得不到很好解决，全
会严重影响最终
陷，！
锻件产品的质量[2-4]。浇铸过程应尽量控制缺陷，后
收稿日期：20170114；修订日期：20170415 基金项目：甘省科技计划资助项目（2015(305896）作者筒介：赵子文（1967-），男，额土，高级工程师
万方据ail：zgzhaoziwen@163.(xm
续锻造过程主要是通过高温状态下塑性变形来进一步降低或消除这些铸造缺陷[5-6]。因此，铸锻过程应进行一体化分析，数值模拟方法可实现全流程的仿真模拟，有利于降低银件的制造成本和周期，提高质量[")，
张琦等[8]采用有限元仿真对汽车轮毅的铸锻一体化成形工艺进行深人研究。（
Christiansen P 等[}对
由纯铅制成的小型锭进行了数值模拟和物理模拟，通过中心线钻孔模拟孔隙，主要描述了单开式模锻挤压阶段的变形机理和低于V型角时对孔隙闭合和锻造大型铸锭的负荷需求的影响。赵禹凯等10]介绍了铸造和锻造联合工艺的优缺点，研究了锻压变形量对AZ91D镁合金组织与力学性能的影响。谭建波等[11]研究了工艺参数对半固态6061合金铸-锻成