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塑性工程学报:护环液压胀形加载路径优化设计方法

兴迪源机械 | 日期:2021-01-27

【作 者】 赵石岩;严智航;李娜;王晓晶;李晓雨;【期 刊】塑性工程学报

  【摘 要】以600 MW护环为例,研究了外补液液压胀形加载路径确定方法。把连续的胀形强化过程离散为多个子加载段,将各子加载段锥模作用力和环坯腔内液体压力的关系简化为线性关系,采用分段匹配的方法确定各加载段的合理子加载路径,再叠加为完整的合理加载路径,确定了加载路径的形式和关键参数。将环坯液压胀形质量作为目标,两段加载路径斜率、加载路径拐点液体压力和胀形终了液体压力为设计变量,采用遗传优化算法对护环液压胀形加载路径进行优化,并进行了缩比实验。研究结果表明,外补液护环液压胀形加载路径可近似为两段线性线形,拐点对应的环坯腔内液体压力在使环坯外层完全屈服的液体压力值附近,且通过优化获得加载路径的最优参数组合能够保证护环液压胀形制品的质量。

  护环是汽轮发电机转子上的一个重要零件。护环在服役条件下,不仅要承受由其自身和端部线圈高速转动而产生的离心力作用,还要承受装配应力和热应力的作用。提升护环材料的屈服强度是护环锻件生产的一项关键技术任务。由于护环材料是一种无相变的奥氏体无磁钢,所以自20世纪80年代以来,国内外普遍采用的护环锻件强化措施一直以常温下的液压胀形技术为主。

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