大口径厚壁管道热挤压成形过程微观组织模拟及实验研究

针对某型核能发电用P91大口径厚壁无缝管道进行了不同挤压比条件下的垂直正挤压成形过程缩比数值模拟,研究了管道微观组织在挤压过程中的演变规律.研究表明:挤压过程中金属温度场变化和局部变形速率对管道晶粒组织演变具有重要影响.相同工艺因素条件下,平均晶粒尺寸在轴向上从变形区到挤出端逐渐递增,而在径向上从管道内侧到外侧逐渐递减;管道内侧的动态再结晶百分数高于外侧;管道金属在轴向比径向有更高的动态再结晶发生率,且动态再结晶晶粒尺寸比径向更小.管道的平均晶粒尺寸随着挤压比的增加呈减小的趋势,挤压比越大,动态再结晶发生的越充分,越利于晶粒细化.进行了与数值模拟相配套的缩比挤压成形实验,并针对获得的样件分别进行了金相实验和晶粒度评定,所测得的平均晶粒尺寸变化规律与数值模拟基本吻合,证明了数值模拟的正确性,同时验证了增大挤压比对管道晶粒细化具有重要的促进作用.