1、本文主要以電鐓過程晶粒均勻細(xì)化為目標(biāo)對電鐓工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，為實際電鐓生產(chǎn)減少產(chǎn)品微觀缺陷提供理論依據(jù)。首先利用3Cr20Ni10W2奧氏體耐熱合金等溫壓縮實驗真實應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)建立了該材料高溫塑性變形過程流變應(yīng)力BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)本構(gòu)模型。結(jié)合電-熱-力耦合有限元分析方法和材料動態(tài)再結(jié)晶和晶粒長大過程數(shù)學(xué)模型構(gòu)建3Cr20Ni10W2奧氏體耐熱合金電鐓工藝宏微觀多尺度有限元定量分析平臺。根據(jù)有限元分析結(jié)果，采用響應(yīng)曲面法建立電鐓工藝參數(shù)與

2、晶粒大小及其分布狀態(tài)定量指標(biāo)的動態(tài)響應(yīng)關(guān)系，利用遺傳算法對電鐓工藝晶粒均勻細(xì)化雙目標(biāo)進(jìn)行了工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。研究結(jié)果對合理制定和優(yōu)化電鐓工藝參數(shù)具有重要的理論指導(dǎo)意義和實際應(yīng)用價值。本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　?、僭跍囟葹?30℃~1130℃、應(yīng)變速率為0.01 s-1~10 s-1的變形條件下對3Cr20Ni10W2奧氏體耐熱合金進(jìn)行等溫壓縮實驗，并利用實驗獲得的真實應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)，建立了3Cr20Ni10W2奧氏體耐熱合金高

3、溫塑性變形過程流變應(yīng)力BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)本構(gòu)模型。
　?、谕ㄟ^ MSC.Marc有限元分析軟件自帶的電-熱-力耦合分析平臺，結(jié)合3Cr20Ni10W2奧氏體耐熱合金變形過程動態(tài)再結(jié)晶及晶粒長大數(shù)學(xué)模型，建立了電鐓過程電-熱-力耦合宏微觀多尺度有限元定量分析平臺，對電鐓過程坯料宏觀溫度分布、變形狀態(tài)以及微觀晶粒尺寸大小及晶粒分布狀態(tài)進(jìn)行了定性與定量的研究。
　　③采用四因素Box-Behnken試驗設(shè)計方法設(shè)計有限元模擬方案，基于有

4、限元分析結(jié)果，采用響應(yīng)曲面法建立了電鐓過程加熱電流、夾持長度、鐓粗力、砧子缸后退速度等主要工藝參數(shù)與晶粒度與晶粒分布不均勻度之間的動態(tài)響應(yīng)關(guān)系。以所建立的兩個響應(yīng)曲面模型作為目標(biāo)函數(shù)，采用多目標(biāo)遺傳算法進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化求解，對電鐓工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，根據(jù)工藝參數(shù)優(yōu)化結(jié)果，提出一套基于晶粒勻細(xì)化目標(biāo)的電鐓工藝參數(shù)方案。
　?、芑趦?yōu)化工藝參數(shù)方案，完成了電鐓件的試制實驗，經(jīng)過金相分析，將實驗數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果進(jìn)行對比，驗證了工藝優(yōu)化方