丁双凤，付建华，郭一娜，齐会萍

（1.太原科技大学 材料科学与工程学院，山西 太原030024；2.材料成形理论与技术山西省重点实验室，山西 太原030024）

0 前言

环件热辗扩工艺是在高温下借助辗环机使环件产生连续局部塑性变形，进而实现壁厚减小、直径扩大、截面轮廓成形的塑性加工工艺。利用环形铸坯直接辗扩工艺流程与传统工艺流程相比，减少了生产工序和加热次数，能够降低能耗，提高生产效率和经济效益，具有大的发展潜力和广阔的应用前景[1-4]。

在热辗扩过程中，铸坯与成形辊和环境之间存在明显的热量传递和交换，同时伴有塑性变形和摩擦产生的热效应，铸坯内的等效应变分布和温度分布相互影响，最终影响到铸件变形后内部微观组织和综合力学性能。因此，获得准确的等效应变分布和温度场分布，是研究环件内部微观组织演变规律机理和预测环件内部质量的重要前提，最终为预测和控制环件微观组织分布和性能提供合理的工艺参数。

国内外学者采用理论分析、实验和数值模拟的方法对环件辗扩工艺的变形控制及优化方面开展了大量的研究。对于铸坯大型环件热辗扩过程中，等效应变场和温度场的整体分布规律研究报道较少，而铸坯热辗扩过程更是一个三维非线性、非对称、非稳态、非均匀连续局部塑性回转成形过程，成形过程中伴随着变形、传热、微观组织演变等的耦合作用，因此，基于ABAQUS 软件建立环形铸坯热辗扩过程，有利于研究分析环形铸坯辗扩过程中等效应变分布和温度分布规律，分析不同初始辗扩温度对辗扩力的影响，为分析材料内部微观组织演变规律机理和质量控制提供依据。……