基于机器学习模具钢大型锻件力学性能预测 被引量：2

1

作者 王孟超 武川 +1 位作者 孟亚飞 姚磊 《精密成形工程》 北大核心 2024年第12期198-208,共11页

目的为了预测模具钢大型锻件热处理后的力学性能,构建多种机器学习算法,探索出一种高效可行的算法来预测模具钢大型锻件的硬度、抗拉强度、屈服强度。方法以热作模具钢为研究对象进行热处理试验和力学性能检测得到模具钢大型锻件热处理... 目的为了预测模具钢大型锻件热处理后的力学性能,构建多种机器学习算法,探索出一种高效可行的算法来预测模具钢大型锻件的硬度、抗拉强度、屈服强度。方法以热作模具钢为研究对象进行热处理试验和力学性能检测得到模具钢大型锻件热处理后的力学性能数据集,先对其进行预处理,包括噪音消除和标准化等,以得到高质量的力学性能数据集。使用随机森林特征重要性分析法对输入参数进行筛选,去除弱相关变量降低预测算法的复杂度。随后构建随机森林算法、决策树算法、BP神经网络算法。综合对比各算法预测精度,选出最优的算法模型,对算法进行验证并应用。结果最终建立了硬度、抗拉强度、屈服强度预测算法,其中随机森林算法的确定系数R2分别为0.9539、0.9241、0.9320,决策树算法的确定系数R2分别为0.9485、0.9069、0.9280,BP神经网络算法的确定系数R2分别为0.8047,0.7921,0.7937。结论通过对比分析,随机森林算法表现出最高的预测精度,且随机森林算法对力学性能的预测误差基本保持在5%以内。说明通过该算法,可以实现模具钢大型锻件的力学性能预测,大大节省了研究和实验成本,能够极大地加快高性能材料的筛选。 展开更多

关键词 机器学习 模具钢 预测模型 力学性能 随机森林

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基于Hansel-Spittel模型的2A14铝合金本构模型构建

2

作者 高亚楠 董晓传 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第10期158-164,共7页

为准确描述2A14铝合金的热变形行为,采用THERMECMASTOR型动态热力模拟试验机进行压缩试验,研究在变形温度为300~500℃、应变速率为0.1~10 s~(-1)条件下2A14铝合金的变形特性。同时,为了精确地描述流变应力与变形温度及应变速率的相关性,... 为准确描述2A14铝合金的热变形行为,采用THERMECMASTOR型动态热力模拟试验机进行压缩试验,研究在变形温度为300~500℃、应变速率为0.1~10 s~(-1)条件下2A14铝合金的变形特性。同时,为了精确地描述流变应力与变形温度及应变速率的相关性,对2A14铝合金热压缩试验数据进行处理。基于Hansel-Spittel本构模型,分别采用单变量线性拟合法和多变量单次拟合法进行分析,建立2A14铝合金高温流变应力模型。研究结果表明:在求解Hansel-Spittel的本构模型时,采用多变量单次拟合法得到的流变应力模型预测相较于单变量线性拟合法,更能真实反映试验数据的整体走势。经过模型的验证,两种解决方案的决定系数分别达到0.87475和0.99221,表明多变量单次拟合法具有更高的准确性和更优的预测性。 展开更多

关键词 2A14铝合金 热变形行为 流变应力模型 Hansel-Spittel模型

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Ti6554钛合金连续孔型轧制过程微观组织演化和力学性能研究

3

作者 孟亚飞 王庆敏 +3 位作者 武川 徐广胜 王孟超 姚磊 《精密成形工程》 北大核心 2025年第8期12-24,共13页

目的揭示钛合金孔型轧制的力学性能规律和微观组织演化机制。方法利用有限元软件Abaqus对Ti6554钛合金棒料进行多道次孔型轧制模拟。研究不同轧制温度(500、600、700℃)对驱动辊轧制力、等效塑性应变和温度分布的影响规律,并比较不同轧... 目的揭示钛合金孔型轧制的力学性能规律和微观组织演化机制。方法利用有限元软件Abaqus对Ti6554钛合金棒料进行多道次孔型轧制模拟。研究不同轧制温度(500、600、700℃)对驱动辊轧制力、等效塑性应变和温度分布的影响规律,并比较不同轧制温度下棒料轧制后的微观组织和力学性能。结果与初始棒料相比,轧制后棒料的微观组织更加均匀,晶粒得到了显著细化。随着轧制温度的升高,棒料内部的位错密度显著降低,棒料的室温抗拉强度从1186.3 MPa降低至984.4 MPa,屈服强度由1165.2 MPa降低到953.8 MPa;然而,断后伸长率从13.1%增长到27.8%,冲击韧性从10.8 J/cm2增长到29.7 J/cm^(2)。结论通过有限元模拟和实际实验相结合的方法,从驱动辊轧制力、棒料的温度和截面尺寸方面验证了有限元模拟的准确性和可靠性。在600℃轧制时,棒料内部各区域的等效塑性应变分布更加均匀,晶粒尺寸及组织的均匀性得到显著改善。棒料的拉伸断口有着多而深的等轴韧窝,呈现出韧性断裂特征;而在500℃轧制时,断口处韧窝的数量较少,并且存在微小的解理平面,表现出准解理断裂特征。 展开更多

关键词 孔型轧制 有限元模拟 等效塑性应变 微观组织 力学性能

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注塑模具型芯偏移优化研究现状及发展趋势 被引量：4

4

作者 郑悦 王权 +2 位作者 吴飞飞 王晓东 陈拓 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期16-23,29,共9页

深腔类塑件的模具大多具有细长、悬臂式的型芯,在注塑成型过程中,型芯由于受到聚合物熔体的不均匀压力易产生偏移,造成制件出现厚度不均等多种缺陷,严重影响制件的成型质量,降低生产效率,因此型芯偏移的优化问题亟待解决。对近年来国内... 深腔类塑件的模具大多具有细长、悬臂式的型芯,在注塑成型过程中,型芯由于受到聚合物熔体的不均匀压力易产生偏移,造成制件出现厚度不均等多种缺陷,严重影响制件的成型质量,降低生产效率,因此型芯偏移的优化问题亟待解决。对近年来国内外学者优化型芯偏移量所采用的方法进行介绍,并探讨了型芯偏移优化今后的发展趋势。 展开更多

关键词 型芯偏移 注塑成型 预测计算 计算机辅助工程 工艺参数 结构优化

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基于TOPSIS灰色关联的汽车双色开关面板的工艺参数优化 被引量：2

5

作者 陈拓 王权 +2 位作者 张建鹏 王晓东 郑悦 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期88-94,共7页

基于Moldflow软件对汽车双色开关面板进行仿真研究,选定外壳体积收缩率为单目标优化,内壳体积收缩率和整体翘曲变形量为多目标优化,结合主成分分析、灰色关联度和优劣解距离法(TOPSIS)来确定灰色相对贴近度,得出最优工艺参数组合和各因... 基于Moldflow软件对汽车双色开关面板进行仿真研究,选定外壳体积收缩率为单目标优化,内壳体积收缩率和整体翘曲变形量为多目标优化,结合主成分分析、灰色关联度和优劣解距离法(TOPSIS)来确定灰色相对贴近度,得出最优工艺参数组合和各因素影响程度。综合得出优化后的外壳体积收缩率为9.95%,内壳体积收缩率为2.827%,整体翘曲变形量为2.279 mm,为实际双色注塑成型提供了重要依据且达到了优化目的。 展开更多

关键词 热流道 针阀式时序控制 优劣解距离法 灰色关联分析 主成分分析

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基于Moldflow的带金属嵌件汽车安全带卡扣浇口优化设计 被引量：9

6

作者 王金荣 王权 赵笑梅 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期103-108,共6页

采用模流分析技术(Moldflow)对含金属嵌件的安全带卡扣注塑成型过程进行分析,提出四种不同浇口设置方案,进行“填充+保压+翘曲”模拟分析,从充填时间、流动前沿温度、熔接线和翘曲变形等方面进行综合比较,确定了最佳浇口设置方案。结果... 采用模流分析技术(Moldflow)对含金属嵌件的安全带卡扣注塑成型过程进行分析,提出四种不同浇口设置方案,进行“填充+保压+翘曲”模拟分析,从充填时间、流动前沿温度、熔接线和翘曲变形等方面进行综合比较,确定了最佳浇口设置方案。结果表明,应用Moldflow软件进行模拟分析,可以找出制品在不同浇口设置下产生的各类缺陷,从而避免或消除制品缺陷,进而优化模具设计、降低生产成本,为企业以及技术人员进行制品生产提供借鉴。 展开更多

关键词 金属嵌件 MOLDFLOW 浇口设置 优化设计

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多轴曲面铣削力及工艺优化研究现状 被引量：2

7

作者 霍俊阳 张涛 +2 位作者 李冬辉 李国和 蔡玉俊 《工具技术》 北大核心 2024年第6期3-12,共10页

针对多轴曲面铣削现有技术,阐述典型的多轴铣削模型,归纳不同铣削工艺对加工效率及加工质量的影响。从铣刀几何模型、多轴铣削力模型、铣削能耗模型、工艺参数优化和刀具路径优化等方面对多轴曲面铣削技术的国内外研究现状进行综述,展... 针对多轴曲面铣削现有技术,阐述典型的多轴铣削模型,归纳不同铣削工艺对加工效率及加工质量的影响。从铣刀几何模型、多轴铣削力模型、铣削能耗模型、工艺参数优化和刀具路径优化等方面对多轴曲面铣削技术的国内外研究现状进行综述,展望了多轴曲面铣削技术的发展趋势。 展开更多

关键词 曲面加工 多轴铣削 铣削模型 工艺优化

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Cr含量及涂层厚度对超高速激光熔覆马氏体不锈钢涂层组织及耐蚀性能的影响 被引量：2

8

作者 陈田慧 帅若辉 +7 位作者 周吉 杨继凯 刘伊 蔡志海 王海斗 徐一斐 娄丽艳 李成新 《有色金属工程》 北大核心 2024年第12期177-188,共12页

采用超高速激光熔覆技术制备了厚度约为850μm和540μm的马氏体不锈钢耐蚀涂层,对比分析了不同Cr含量下不同厚度涂层的微观组织及显微硬度、耐蚀性能。结果表明:马氏体不锈钢涂层硬度均显著高于基体。高Cr涂层马氏体含量更高且在细晶强... 采用超高速激光熔覆技术制备了厚度约为850μm和540μm的马氏体不锈钢耐蚀涂层,对比分析了不同Cr含量下不同厚度涂层的微观组织及显微硬度、耐蚀性能。结果表明:马氏体不锈钢涂层硬度均显著高于基体。高Cr涂层马氏体含量更高且在细晶强化及弥散强化的协同作用下,高Cr薄涂层硬度最高可达537.71HV 0.2。高Cr厚涂层由于晶粒细小、Cr含量更高且分布更均匀,电化学测试显示出了更低的腐蚀电流密度、更高的腐蚀电位及最大的容抗弧半径、阻抗值,耐腐蚀性能最优。中性盐雾腐蚀实验结果表明,晶间贫Cr是马氏体不锈钢涂层腐蚀失效的主要原因,但是涂层中Cr含量及成分均匀性增加、涂层厚度增加,将阻碍腐蚀介质的渗透,有利于涂层长期耐蚀性能的提升。 展开更多

关键词 涂层 激光熔覆 马氏体不锈钢 微观组织 耐蚀性

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基于机器学习的钛合金弹性模量预测方法研究 被引量：6

9

作者 王园园 武川 +1 位作者 彭志伟 时文才 《精密成形工程》 北大核心 2024年第1期33-42,共10页

目的探索一种高效可行的预测方法以提高钛合金弹性模量的预测精度,采用第一性原理计算方法与机器学习相结合的方式建立高精度的预测模型。方法通过数据挖掘获取材料数据库中钛合金的力学性质微观结构参数,结合第一性原理计算方法构建初... 目的探索一种高效可行的预测方法以提高钛合金弹性模量的预测精度,采用第一性原理计算方法与机器学习相结合的方式建立高精度的预测模型。方法通过数据挖掘获取材料数据库中钛合金的力学性质微观结构参数,结合第一性原理计算方法构建初始数据集,并对其进行预处理,包括噪音消除、归一化及标准化,以得到高质量的数据集。同时,采用随机森林特征重要性分析法对输入参数进行筛选,去除弱相关变量以降低预测模型的复杂度。在此基础上,构建随机森林模型、支持向量机模型、BP神经网络模型及优化后的GA-BP神经网络模型,综合对比各模型的回归能力,分析误差后选出最优的算法模型。结果最终建立了钛合金弹性模量预测模型,其中随机森林模型、支持向量机模型、BP神经网络模型、GA-BP神经网络模型的预测相关系数R分别为0.836、0.943、0.917、0.986。结论GA-BP模型对弹性模量的预测误差基本保持在5%~7%。遗传算法可以优化BP神经网络的权值和阈值,使预测精度大幅提升。说明通过该方法可以实现钛合金弹性模量的预测,大大节省研发和实验成本,加快高性能材料的筛选。 展开更多

关键词 钛合金 第一性原理 机器学习 遗传算法 力学性能

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同步送粉水下激光增材铁基合金凝固组织演变与温度场研究

10

作者 刘伊 娄丽艳 +1 位作者 刘康诚 李成新 《有色金属工程》 北大核心 2024年第12期1-10,I0002,共11页

针对海洋环境中大量存在的铁基结构材料表面损伤修复与水下原位再制造的需求,通过层状累加成型的方法,实现了同轴送粉式水下激光增材制造(SUAM)技术。由于多次热量输入时温度梯度的不稳定性,增材结构上部的晶粒生长与平面涂层相似,靠近... 针对海洋环境中大量存在的铁基结构材料表面损伤修复与水下原位再制造的需求,通过层状累加成型的方法,实现了同轴送粉式水下激光增材制造(SUAM)技术。由于多次热量输入时温度梯度的不稳定性,增材结构上部的晶粒生长与平面涂层相似,靠近基体的区域没有明显的柱状晶粒。EBSD结果表明,晶粒大小和位错密度在增材叠加界面发生了变化,出现外延生长现象,在块体中间出现了一个周期性细晶粒带,细晶粒带的平均硬度为805 HV 0.025,而较大的等轴晶粒区的硬度为770 HV 0.025。进一步通过引入保护气流和沸腾模型,利用数值模拟获得了SUAM激光加热过程的温度场。水下激光加热最高温度比空气中低约16%,且沸腾模型不会影响温度分布。研究为进一步实现SUAM提供了理论支持。 展开更多

关键词 激光增材 水下原位制造 凝固组织 数值模拟

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超高速激光熔覆Ni-cBN/(NiCoCr)_(94)Al_(3)Ti_(3)涂层的组织及性能

11

作者 王新生 骆纪锋 +6 位作者 李洋 牟泓霖 仝永刚 邢志国 蔡志海 魏世忠 于月洋 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期46-56,共11页

钛合金性能优越,但表面耐磨性差制约了其应用和发展。为了克服钛合金耐磨性差的缺点,采用超高速激光熔覆技术在TC11基体上制备(NiCoCr)_(94)Al_(3)Ti_(3)涂层并加入Ni包覆cBN颗粒,借助cBN颗粒的高硬度特性制备耐磨涂层。采用X射线衍射... 钛合金性能优越,但表面耐磨性差制约了其应用和发展。为了克服钛合金耐磨性差的缺点,采用超高速激光熔覆技术在TC11基体上制备(NiCoCr)_(94)Al_(3)Ti_(3)涂层并加入Ni包覆cBN颗粒,借助cBN颗粒的高硬度特性制备耐磨涂层。采用X射线衍射仪分析涂层物相,采用扫描电子显微镜(SEM)与能量分散谱仪(EDS)分析涂层组织,借助维式显微硬度计研究涂层截面硬度分布规律,利用摩擦磨损试验机测试涂层的耐磨性能。研究结果表明,Ni包覆cBN颗粒的加入会促进(NiCoCr)_(94)Al_(3)Ti_(3)涂层中Cr元素的偏聚,使富Cr相组织长大。当Ni包覆cBN颗粒的含量在5~15 wt.%时,涂层组织逐渐致密,涂层的硬度随Ni包覆cBN含量的增多而升高,但Ni包覆cBN颗粒含量到达20 wt.%时,涂层致密性降低,涂层的硬度也随之降低。涂层的摩擦因数随Ni包覆cBN含量的增加而升高,耐磨性也随含量的增多而增强。15 wt.%Ni包覆cBN涂层的综合性能最佳,硬度达到1024 HV_(0.5),摩擦因数为0.534,磨损体积0.017 mm3,涂层耐磨性是未添加Ni包覆cBN颗粒涂层的2.8倍。Ni包覆cBN颗粒的加入可以提升涂层的耐磨性,为cBN在耐磨涂层的研究及应用提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 超高速激光熔覆 Ni包覆cBN 硬度 耐磨 (NiCoCr)_(94)Al_(3)Ti_(3)涂层

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工艺参数对注塑制品翘曲变形的影响 被引量：8

12

作者 王权 杨崇营 +3 位作者 杜开辉 吴正环 赵学礼 张珉 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期98-100,108,共4页

运用正交试验,通过Moldflow模拟分析,将模拟分析样条与实际注塑成型微样条进行对比,研究了模具温度、熔体温度、保压时间、保压压力、注射压力工艺参数对注射成型制品翘曲变形的影响。通过微型样条模具进行成型实验,用三坐标测量仪对成... 运用正交试验,通过Moldflow模拟分析,将模拟分析样条与实际注塑成型微样条进行对比,研究了模具温度、熔体温度、保压时间、保压压力、注射压力工艺参数对注射成型制品翘曲变形的影响。通过微型样条模具进行成型实验,用三坐标测量仪对成型制品的翘曲变形进行了测量,结果表明,保压压力和熔体温度对样条翘曲变形的影响较大,实际注塑成型样条的翘曲变形量比模拟分析的翘曲变形量大,拉伸样条模拟数值与实际的平均差值为0.205mm,实际值比模拟值增大了约50%;冲击样条的模拟数值与实际数值的平均差值为0.2405mm. 展开更多

关键词 注塑成型 翘曲变形 MOLDFLOW 工艺参数 正交试验

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7075铝合金挡风梁热冲压成形减薄预测模型 被引量：5

13

作者 董晓传 倪炀 +2 位作者 蔡玉俊 潘高峰 袁斌先 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期590-597,共8页

以7075铝合金挡风梁在热成形过程中的减薄率为研究对象,通过热拉伸试验,研究了7075铝合金在变形温度为440~480℃、应变速率为0.001~0.1 s^(−1)条件下的真实应力−应变曲线,并将其引入数值模拟模型,分析了板料初始温度(440~500℃)、压边力... 以7075铝合金挡风梁在热成形过程中的减薄率为研究对象,通过热拉伸试验,研究了7075铝合金在变形温度为440~480℃、应变速率为0.001~0.1 s^(−1)条件下的真实应力−应变曲线,并将其引入数值模拟模型,分析了板料初始温度(440~500℃)、压边力(20~50 kN)、摩擦因数(0.1~0.7)对7075铝合金挡风梁热冲压成形危险区域标记点减薄率的影响规律及其预测模型,并进行了实验验证。结果表明:挡风梁成形件危险区域标记点的减薄率随着板料温度的上升先减小后增大,随着压边力的增大而增加,随着摩擦系数的增大呈上升趋势,且变形过程中标记点减薄率由高到低依次为A>D>C>B。经修正后的预测模型与实验值进行比较,所得最大误差为6.7%,最小误差为1.5%。 展开更多

关键词 7075铝合金 热冲压 成形性能 减薄预测

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基于灰色关联分析和熵权法的双色注塑多目标参数优化 被引量：17

14

作者 王晓东 王权 +1 位作者 陈拓 郑悦 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期115-120,共6页

以双色塑料碗为例,给出了一种实现多目标优化的分析方法。选定第一射和第二射的模具温度、熔体温度、保压压力为因素变量,第二射的平均体积收缩率和总翘曲量为优化指标,设计了6因素5水平的正交试验,使用Moldflow软件进行模拟分析。利用... 以双色塑料碗为例,给出了一种实现多目标优化的分析方法。选定第一射和第二射的模具温度、熔体温度、保压压力为因素变量,第二射的平均体积收缩率和总翘曲量为优化指标,设计了6因素5水平的正交试验,使用Moldflow软件进行模拟分析。利用试验所得指标参数进行信噪比处理,通过熵权法计算出2个优化指标的权重,最终得到灰色关联度,实现了多目标优化到单目标优化的转变。对优化后的工艺参数进行模拟分析,得到的第二射平均体积收缩率最大值为15.67%,总翘曲变形量最大值为1.964 mm,较原始工艺参数的分析结果分别降低了7.8%和18.4%,产品质量得以提升。试验结果表明了正交试验、灰色关联分析和熵权法相结合实现多目标优化在注塑工艺参数寻优中的有效性。 展开更多

关键词 双色注塑 正交试验 灰色关联分析 熵权法 多目标优化

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热力条件下Co基等离子熔覆层的失效行为 被引量：2

15

作者 李洋 谭娜 +1 位作者 崔秀芳 金国 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期119-126,共8页

等离子修复完成后形成的表面/界面结构,对机械零件服役性能和安全可靠性至关重要,为了研究修复层表界面结构在热、力作用下的失效行为,采用等离子熔覆技术在FV520B基体上制备了钴基熔覆层,并对熔覆层表面和界面结构进行了热疲劳、常温... 等离子修复完成后形成的表面/界面结构,对机械零件服役性能和安全可靠性至关重要,为了研究修复层表界面结构在热、力作用下的失效行为,采用等离子熔覆技术在FV520B基体上制备了钴基熔覆层,并对熔覆层表面和界面结构进行了热疲劳、常温拉伸及高温拉伸等测试,并通过扫描电镜、金相显微镜对其组织进行观察。结果表明:钴基熔覆层在600℃具有优异的抗热疲劳性能,随着温度升高熔覆层表界面结构疲劳性能降低,疲劳裂纹在涂层与基体间界面处萌生;单轴拉力作用下表界面结构中的涂层发生断裂,进一步研究发现涂层中的多层搭接位置晶粒粗大发生断裂;300~700℃高温拉伸实验中,钴基熔覆层体系在各种温度下均失效于涂层位置,随着合金元素的加入熔覆层强度提升,断裂失效的位置由原来的涂层处转移到基体。 展开更多

关键词 Co基等离子熔覆层 表面/界面 热力耦合 失效行为

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2A14铝合金环件轧制缺陷分析及工艺优化 被引量：3

16

作者 董晓传 吴润谋 +1 位作者 姜玉洁 曲周德 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期113-118,共6页

针对2A14铝合金环件在轧制过程中经常出现的“鱼尾”缺陷,通过有限元模拟的方法研究了直径增长速度、轧制曲线及初始轧制温度对产生“鱼尾”深度的影响规律,并获得了最优工艺方案。继而进行了1∶1生产实验对该最优方案进行验证,所得2A1... 针对2A14铝合金环件在轧制过程中经常出现的“鱼尾”缺陷,通过有限元模拟的方法研究了直径增长速度、轧制曲线及初始轧制温度对产生“鱼尾”深度的影响规律,并获得了最优工艺方案。继而进行了1∶1生产实验对该最优方案进行验证,所得2A14铝合金环件的“鱼尾”深度与预测值的偏差约为9.39%。通过单向拉伸实验分析了2A14铝合金环件径向、轴向和切向的屈服强度、抗拉强度和伸长率。所得最优的实验方案为:初始轧制温度取430℃、各阶段直径增长速度分别取3、5、8、1和1 mm·s^(-1),轧制曲线取直线形。 展开更多

关键词 2A14铝合金 环件轧制 工艺优化 数值模拟

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粉体预氧化对NiAl激光熔覆涂层组织和性能的影响

17

作者 李洋 谭娜 +3 位作者 刘进 胡泽宇 张国亮 雍青松 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期358-368,共11页

目的激光熔覆是集节能、环保、减排于一身的低碳技术,能够解决涂层存在的粗大枝晶、较大开裂敏感性及纳米增强颗粒昂贵等难题。方法借助Al颗粒的易氧化特性,提出一种预氧化气固反应手段,原位制备铝粉表面附着氧化铝的复合型粉体,采用激... 目的激光熔覆是集节能、环保、减排于一身的低碳技术,能够解决涂层存在的粗大枝晶、较大开裂敏感性及纳米增强颗粒昂贵等难题。方法借助Al颗粒的易氧化特性,提出一种预氧化气固反应手段,原位制备铝粉表面附着氧化铝的复合型粉体,采用激光熔覆技术将复合粉末制备成冶金涂层,并考察预氧化方法对NiAl涂层组织和性能的改性规律。结果通过预氧化方法获得了铝粉表面附着氧化铝的复合型粉体,且制备的涂层成形良好、无缺陷;预氧化涂层的枝晶更细小,XRD测试表明预氧化涂层中出现了Al2O3。由于预氧化方法带来的细晶强化和第二相强化作用,使得预氧化涂层的硬度在NiAl涂层的基础上提升了约20%,预氧化方法引入的氧促使摩擦界面形成了一层氧化物润滑膜,使得预氧化处理后涂层的摩擦因数降低了约23%,同时耐磨性得到显著提升。结论采用预氧化方法以低成本原位合成了复合型粉体,通过预氧化方法使涂层实现了从组织结构到性能的良性转变,为推动绿色低碳技术发展,高性能新型粉体的研发,以及NiAl涂层的应用提供一些思路与方法。 展开更多

关键词 预氧化 NIAL 激光熔覆 硬度 摩擦磨损

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5182铝合金板材成形性能研究 被引量：10

18

作者 韩俊超 董晓传 +2 位作者 曲周德 周正 李超 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期87-93,共7页

在室温条件下,依次按0°、45°和90°的轧制方向和0. 01、0. 1和1 s^-1的应变速率对5182铝合金标准试样进行单向拉伸实验,研究了5182铝合金室温下的成形性能。结果表明,5182铝合金的力学性能受应变速率及轧制方向的影响。... 在室温条件下,依次按0°、45°和90°的轧制方向和0. 01、0. 1和1 s^-1的应变速率对5182铝合金标准试样进行单向拉伸实验,研究了5182铝合金室温下的成形性能。结果表明,5182铝合金的力学性能受应变速率及轧制方向的影响。同一应变速率下,其抗拉强度和伸长率在轧制方向为0°时最高,屈服强度在90°时最高,但各方向区别不明显;同一轧制方向上,随着应变速率的增大,其抗拉强度及伸长率呈下降趋势,屈服强度呈上升趋势;基于5182铝合金的单向拉伸实验,建立了Fields-Backofen本构方程,此外通过杯突实验,获取了5182铝合金的成形极限曲线,从而为5182铝合金室温冲压成形极限的预测及数值模拟提供理论支持。利用Dynaform模拟某车型汽车前盖内板冲压成形,证明本构方程和成形极限曲线的精度满足工程要求。 展开更多

关键词 5182铝合金 单向拉伸 本构模型 杯突实验

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低功率超高速激光熔覆FeCr合金薄涂层微观结构与表面形貌演化 被引量：19

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作者 娄丽艳 李成新 +3 位作者 张煜 李长久 田洪芳 澹台凡亮 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2020年第2期116-124,共9页

超高速激光熔覆涂层易出现表面粗糙的缺陷,熔覆后需精磨处理。明确涂层表面形貌演化机制,控制涂层表面粗糙度,是制备高质量涂层的关键。本文采用自行设计的超高速激光熔覆头,聚焦熔覆态涂层表面形貌演化,在1.5 kW激光功率,线速度147 mm/... 超高速激光熔覆涂层易出现表面粗糙的缺陷,熔覆后需精磨处理。明确涂层表面形貌演化机制,控制涂层表面粗糙度,是制备高质量涂层的关键。本文采用自行设计的超高速激光熔覆头,聚焦熔覆态涂层表面形貌演化,在1.5 kW激光功率,线速度147 mm/s下,制备了稀释率<2%,表面粗糙度Ra<10μm的FeCr合金薄涂层,分析了粉末粒度、基体形貌、搭接率以及重熔激光功率对涂层表面形貌的影响。结果表明,受快速冷却影响,超高速激光熔覆涂层表面颗粒状特征明显,粉末粒径影响涂层表面质量;由于熔覆涂层稀释率低、过渡区小,基体表面形貌具有一定遗传特性,基体越粗糙,涂层表面粗糙度越大;提高搭接率可降低熔覆涂层表面高度差、改善涂层表面质量,搭接率超过70%,表面质量趋于平稳;在激光重熔作用下,熔覆涂层表面颗粒状特征逐渐消失,表面粗糙度值降低,重熔功率达0.7 kW后,变化不再显著。 展开更多

关键词 超高速激光熔覆 涂层 搭接率 激光重熔 表面形貌

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2219铝合金热压缩流变应力及本构方程 被引量：6

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作者 侯深圳 蔡玉俊 +1 位作者 董晓传 潘高峰 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期135-141,共7页

为研究2219铝合金的热变形行为,采用THERMECMASTOR型热模拟试验机,在温度380~460℃,应变速率0.01~10 s^(-1)条件下进行了热压缩实验,获得了2219铝合金的真实应力-真实应变曲线。结果表明,变形温度和应变速率对2219铝合金流变应力有重大... 为研究2219铝合金的热变形行为,采用THERMECMASTOR型热模拟试验机,在温度380~460℃,应变速率0.01~10 s^(-1)条件下进行了热压缩实验,获得了2219铝合金的真实应力-真实应变曲线。结果表明,变形温度和应变速率对2219铝合金流变应力有重大影响。在相同应变速率条件下,随着变形温度的升高,流变应力逐渐减小;在相同变形温度条件下,随着应变速率的增大,流变应力不断增大。为准确描述流变应力与变形温度和应变速率之间的关系,对2219铝合金热压缩获得的实验数据进行拟合,建立了基于应变补偿的双曲正弦本构方程。通过准确度的计算,得到实验值与预测值的绝对误差为4.78%,表明该本构方程能够较好地预测高温下2219铝合金的流变行为。 展开更多

关键词 2219铝合金 热变形行为 流变应力 本构方程

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