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随着环境污染与能源枯竭等问题日益凸显,核电作为高效、清洁能源逐渐受到人们关注,满足当今时代绿色发展要求。被誉为“核电之肺”的蒸汽发生器作为核电站中最为关键的构件,起着至关重要的作用,由于蒸汽发生器需长期处于高温、高压和液态钠的环境下服役,这就对蒸汽发生器用钢提出更高要求。蒸汽发生器作为大锻件典型代表之一,在锻造与热处理工艺上提出较高限制要求。本文以蒸汽发生器实验研发为背景,以快堆蒸汽发生器用2.25Cr1Mo钢(SA-336F22)大锻件加工为基础,基于Simufact-forming有限元软件模拟大锻件实际锻造与热处理工艺,通过研究得到以下结论:根据有限元仿真模拟,构建2.25Cr1Mo钢有限元模型,包括物理冶金模型及组织相变模型;建立本构方程,临界应变,动态再结晶分数等数学模型,为后续大锻件模拟仿真提供了夯实基础。基于Simufact-forming锻造工艺模块,探究坯料镦拔工艺对晶粒尺寸的影响,并对坯料心部位置进行质点追踪,发现二镦二拔工艺比一镦一拔工艺更有利于坯料心部晶粒细化。对蒸汽发生器锻造过程进行预镦粗与锻造成型工艺仿真模拟,探究不同温度、不同压下量、不同压下速率对大锻件晶粒尺寸的影响规律,根据模拟结果可知,在模拟边界条件范围内,对于2.25Cr1Mo钢蒸汽发生器大锻件采用高温(1250℃)、大应变速率(400 mm/s)、大压下量(1220 mm)更有利于心部晶粒细化,提高大锻件性能。在热处理工艺下,模拟大锻件在不同冷却介质下组织变化规律,根据结果可知:大锻件受到尺寸与淬透性限制,在背离“管嘴”、距底部壁厚二分之一处为难温降区域,受到冷却介质影响较小。对于蒸汽发生器大锻件,水冷工艺下难以得到以贝氏体为主的组织,在实际生产中应提高冷却效率,保证组织均匀性。针对实际生产大锻件高温拉伸性能不达标等问题,基于拉森-米勒公式进行计算推导,得到在调整回火温度后,焊后热处理时间可由16 h调整为21.5 h~26h进行,满足试验设计要求。模拟结果与实际试验结果一致,仿真结果真实可靠。