服役環(huán)境下材料蠕變對(duì)擠壓筒過盈量的影響研究.pdf

1、擠壓筒是擠壓設(shè)備的關(guān)鍵部件，也是最昂貴的擠壓工具，其壽命直接影響擠壓生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)成本。擠壓筒的設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是結(jié)構(gòu)尺寸和過盈量的選取，主要校核條件是各層筒的應(yīng)力峰值均不超過許用應(yīng)力。生產(chǎn)實(shí)踐表明，擠壓筒服役在高溫、高壓環(huán)境下，過盈量因材料蠕變而減小，受力狀況惡化，甚至產(chǎn)生松動(dòng)、錯(cuò)位、脫套等現(xiàn)象，導(dǎo)致擠壓筒損壞失效，而目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)擠壓筒在服役環(huán)境下過盈量的變化規(guī)律研究極為有限。本文針對(duì)3層組合式擠壓筒，研究材料蠕變與過盈量變化之間的關(guān)系，以期

2、為擠壓筒的設(shè)計(jì)提供新的理論指導(dǎo)。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　基于厚壁圓筒理論，以Lamé公式為基礎(chǔ)引入位移協(xié)調(diào)法分析了三層組合式厚壁筒的應(yīng)力應(yīng)變分布；
　　在前人工作的基礎(chǔ)上，基于Norton-Bailey本構(gòu)方程推導(dǎo)了材料的蠕變變形與擠壓筒過盈量變化量之間關(guān)系的計(jì)算公式；
　　采用Deform-2D軟件進(jìn)行擠壓歷程的仿真分析，獲取了擠壓歷程中的載荷-時(shí)間邊界條件；
　　由蠕變?cè)囼?yàn)確定了H13，H1

3、1和5CrNiMo鋼材的蠕變性能，獲取材料的蠕變本構(gòu)方程，為研究擠壓筒過盈量變化規(guī)律奠定基礎(chǔ)；
　　基于蠕變理論，重點(diǎn)探討結(jié)構(gòu)尺寸、應(yīng)力和擠壓時(shí)間三個(gè)主要因素對(duì)過盈量變化的影響；
　　對(duì)比分析了不同材料組合形式下材料蠕變對(duì)擠壓筒過盈量的影響規(guī)律，期望能對(duì)擠壓筒選材提供一定的指導(dǎo)。
　　本文應(yīng)用材料試驗(yàn)、數(shù)值模擬及理論分析等方法對(duì)組合式擠壓筒服役環(huán)境下蠕變對(duì)過盈量的影響機(jī)理進(jìn)行研究，研究結(jié)果對(duì)擠壓筒設(shè)計(jì)及修復(fù)具有一定的指