7-大型锻件及其制造工艺-聂绍珉

研究生课程教学大纲
课程所属类别：硕士
课程编号：2080503007
课程名称：大型锻件及其制造工艺概论
开课院系：机械学院塑性成形系任课教师：聂绍珉
先修课程：适用学科范围：
学时：24 学分：1.5
开课学期： 2 开课形式：讲授
课程目的和基本要求：（200字左右）
讲述大型锻件在国民经济、国防建设、特别是在装备制造中的作用和意义，国内外主要大锻件的生产水平。

使学生了解大型锻件的力学基础和制造工艺过程、大型锻件在制造过程各环节中存在的主要问题、大型锻件的特殊锻造方法及其力学机理、典型大锻件的锻造工艺。

要求学生对大锻件的特殊质量要求、特殊制造工艺及其存在的主要问题有基本的了解。

课程主要内容及学时分配：（1000~1500字）
第一章绪论介绍大型锻件的特点及基本概念、国内外大型锻件及主要工艺装备的发展水平、主要研究方向及课程内容。

（2学时）
第二章金属塑性加工的经典理论及现代方法应力分析；应变分析；基本方程：平衡方程、几何方程、物理方程；屈服条件及其几何表达；全量理论及增量理论；
变形力学简图；金属的塑性及其影响因素、提高塑性的工艺因素；变形抗力及其影响因素；研究金属塑性变形的现代方法。

（3学时）
第三章现代炼钢技术电弧炉炼钢的发展概况及电弧炉的结构。

碱性电炉炼钢工艺过程：炉料及其准备，熔化期，氧化期，还原期，出钢。

大锻件用钢的炉外精炼：钢包吹氩法，钢液的真空处理，炉外精炼的基本手段（LD法、LL法、TD 法、RH法、DH法）。

大锻件用钢钢包精炼的主要工艺：ASEA-SKF法及Finkl—Mohr法，LF和LFV法，VOD法，V AD法，AOD法。

钢包喷射冶金法：TN法，SL法，CAB法。

电渣重熔法—ESR。

（4学时）
第四章大型锻件用钢锭及铸锭技术大型钢锭的类型：普通钢锭，短粗型钢锭，短冒口钢锭，细长型钢锭，空心钢锭，多锥度钢锭，电渣重熔钢锭。

铸锭工艺：
铸锭中钢液发生的物理化学变化，普通铸锭法：大气环境浇注、上注法、下注法、惰性气体保护，真空铸锭法：普通真空铸锭、真空吹氩铸锭；钢锭的缺陷：偏析（偏析的种类、危害及减轻偏析的措施），非金属夹杂（种类、形成机理、存在的形态及危害、消除或改善措施），气体（种类、铸锭中气体的形成机理、钢锭中的气体分布规律、危害），孔洞（种类、形成机理、危害及预防措施）。

（3学时）
第五章大锻件的锻造热规范大锻件的加热方法。

锻件加热中产生的缺陷：氧化（发生机理及影响因素、对锻件质量的影响及减轻或消除措施），脱碳（发生机理及影响因素、减轻和消除的措施），过热（发生机理及影响因素、对锻件质量的影响、减轻和消除的措施），过烧（钢的过烧温度、发生机理、对锻件质量的影响、改善或消除措施），裂纹（温度应力引起的裂纹、组织应力引起的裂纹、残余应力引起的裂纹）。

锻造加热规范的制定及典型大锻件的加热规范。

锻造后的冷却。

冷却中常见的缺陷：裂纹（温度应力引起的缺陷、组织应力引起的缺陷、残余应力引起的缺陷），白点（影响因素、形成温度、危害），网状碳化物，石状断口。

锻后冷却规范。

（4学时）
第六章大锻件的主要锻造工序大锻件锻造的任务。

锻造比及计算方法，典型锻件的锻比。

孔洞的焊合：孔洞焊合的过程，孔洞焊合的三个条件。

锻造对大锻件组织和性能的影响。

镦粗：种类，应力和变形特点，镦粗变形时的孔洞焊合，主要质量问题，改善变形不均匀性的措施。

拔长：矩形截面坯料拔长，圆形截面坯料拔长（圆坯料平砧拔长、型砧拔长），拔长时的内部孔洞缺陷的焊合（压下量对孔洞焊合的影响、砧宽对孔洞焊合的影响、砧型对孔洞焊合的影响）。

芯棒拔长：变形特点，刚端对材料流动的影响，主要缺陷及改善措施。

冲孔；
马杠扩孔。

（4学时）
第七章大锻件的特殊锻造方法FM锻造法：FM锻造法原理，工艺参数，对FM 锻造法的发展—无横向拉应力锻造法，存在的问题。

中心压实（JTS）锻造法：工艺要点和原理，工艺参数，工艺特点，存在的问题。

WHF锻造法：概念和原理，工艺参数，工艺特点。

KD锻造法；TER锻造法；SUF锻造法；A VO锻造法；FML锻造法。

上世纪80年代特殊锻造方法的应用情况。

（2学时）
第八章典型大锻件产品的锻造工艺600MW汽轮机低压转子生产工艺：性能指标；
冶炼工艺；钢锭浇注。

锻造：加热规范，火次和锻比分配，变形工艺。

锻后热处理（第一热处理）；粗加工；超声探伤；调质处理（第二热处理）；最终检验。

（2学时）
课程主要教材：
自编讲义：大型锻件锻造工艺概论
主要参考文献：
1．锻造成形理论与工艺吕炎机械工业出版社
2．大型锻件材料及热处理康大韬龙门书局
撰写人：系主任（签字）：主管院长（签字）：
制定时间：年月日。