Заголовок: Технология производства Сверхкрупные поковки: Теоретические инновации и пути развития от традиционной свободной ковки до Экстремальное производство
2026-01-21
Уровень производства крупных поковок является ключевым показателем промышленной мощи государства. Данная область проходит через глубокие изменения теории и процессов в связи с утяжелением энергетического и оборонного оборудования.
1. Развитие теории и процессов Традиционная свободная ковка
Формование крупных поковок проходит три этапа: подготовка заготовки, большая деформация для заварки дефектов и контроль микроструктуры.
Этап исследований (1950-1990-е годы): Основное внимание уделялось устранению осевых растягивающих напряжений. Такие методы, как FM и WHF, успешно решили проблему заварки внутренних пор в валах и плитах.
Этап углубленного анализа (конец XX – начало XXI века): Исследования перешли к созданию новых механических моделей. Были предложены методы ковки без поперечных растягивающих напряжений. Технологии микроструктурного моделирования позволили реализовать точный прогноз динамической рекристаллизации.
2. Технологические инновации и прорывы в Процесс формования сверхкрупных поковок
В ответ на усложнение форм и составов возникли технологии интегральной ковки и чистового формования.
Интегральное формование: С помощью подкладных штампов и локального выдавливания было реализовано производство цельных крышек и корпусов для атомной энергетики.
Технология ковки FGS: Метод FGS (формование, зерно, напряжение) позволяет за один нагрев обеспечить многостороннее сжатие заготовки, решая проблемы трещин и разнозернистости в сверхкрупных деталях.
3. Тенденции развития сверхкрупных поковок в рамках Экстремальное производство
Производство сверхкрупных компонентов относится к категории производства при сверхбольших масштабных эффектах. Существует два пути развития:
Путь «Большим делать большое»: Использование сверхмощных прессов. Например, проектируемый пресс усилием 1600 МН предназначен для реализации интегральной ковки компонентов для ракет, реакторов и глубоководных аппаратов.
Путь «Малым делать большое»: Достижение общего формования через локальное нагружение. Основная задача здесь заключается в преодолении неоднородности структуры, вызванной масштабным эффектом, и создании новых критериев разрушения при горячей ковке.
Заключение: Производство сверхкрупных поковок переходит к цифровой и экстремальной теоретической системе. Слияние этих двух путей поддержит переход тяжелого оборудования к экологичному и интеллектуальному производству.
