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大型筒节轧制是制造加工大型压力容器用无缝筒节装置的先进技术,大型筒节产品广泛应用于航天、石油化工、核电等多个领域。大型筒节轧制生产对于促进我国大型筒节热成形工艺的进一步应用和发展具有重要意义。对于大型筒节热成形的研究如下:首先运用Jmatpro软件计算得出奥氏体不锈钢0Cr18Ni9Ti的热物理性能参数,然后通过热模拟实验机对不锈钢0Cr18Ni9Ti的试件作压缩实验,考虑了变形温度和应变速率影响因素,得出材料的流变应力曲线。其次应用有限元软件建立筒节热轧的二维刚—粘塑性热力耦合有限元模型,采用数值分析方法对大型筒节热成形过程进行热、力及微观组织多场耦合分析研究。研究结果表明筒节在塑性变形区域内,筒节的变形由局部区域向弧面条层区域扩展,由筒节内外层区域逐渐向中间层区域的扩展;筒节的温度分布则呈现带状分布,其中间层区域为高温区,内外层区域为低温区;筒节微观组织的平均奥氏体晶粒尺寸大小为层状分布,筒节的外层区域和内层区域的晶粒尺寸比中间层区域细小;对于筒节轧制过程的轧制力而言,则呈现阶段性分布。还进一步研究筒节热成形中驱动辊进给速度、摩擦因子、筒节坯料初始温度及筒节坯料厚度等工艺参数对变形场、温度场、轧制力和微观组织演变的影响规律。研究结果表明,适当增大驱动辊的进给速度使得轧制力增大,筒节温度场和组织分布更加均匀;适当的调整筒节与轧辊之间的摩擦因子也会对温度分布均匀程度也有一定影响;随着筒节毛坯温度升高而轧制力减小,且适当的温度下能得到组织分布均匀、组织晶粒度细小的成形筒节;筒节坯料的初始厚度越厚,轧制力增大,成形后筒节的变形和温度越不均匀。最后根据有限元模拟多组不同工艺参数下筒节成形过程中变形、温度、轧制力及微观组织演化结果,并结合BP神经网络来训练出适合的神经网络模型,从而对筒节在热成形过程中热-力-微观组织进行预测。