一种非正态和非对称尺寸及形位误差的工艺可靠性评估方法

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作者 徐广涛 刘天一 +2 位作者 翁栩涵 彭振龙 刘意 《推进技术》 北大核心 2025年第6期298-310,共13页

针对齿轮、叶片和轴承等航空航天航海零件非正态和非对称的尺寸及形位误差工艺可靠性无法客观表达的问题,基于过程能力分析提出了一种用于零件非正态和非对称的尺寸及形位误差的工艺可靠性评估方法,考虑异常值分析、稳定性分析和尺寸及... 针对齿轮、叶片和轴承等航空航天航海零件非正态和非对称的尺寸及形位误差工艺可靠性无法客观表达的问题,基于过程能力分析提出了一种用于零件非正态和非对称的尺寸及形位误差的工艺可靠性评估方法,考虑异常值分析、稳定性分析和尺寸及形位误差为非正态分布和非对称公差的情况,通过实例验证了本文方法的可行性。结果表明,在进行了异常值和稳定性分析后,直径的加工过程未达到稳定,过程性能指数Ppk=0.387,工艺可靠性差;径向跳动的加工过程达到稳定,过程能力指数Cpk和过程性能指数Ppk分别为3.711和1.716,工艺可靠性优秀。本文所提出的方法适用于具有上下限的硬度、粗糙度等其他参数,从而可以开展相关工艺可靠性评估分析。 展开更多

关键词 加工精度 过程能力 工艺可靠性 稳定性 非正态分布 非对称公差

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激光超声无损测量40Cr钢渗氮层深度的实验研究 被引量：3

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作者 李阳 彭笑永 +2 位作者 李大磊 卢金生 邹云 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2020年第6期7-12,共6页

现有的硬度法和金相法无法满足40Cr钢产品渗氮层深度的全覆盖检测的需求,故提出一种利用激光超声技术进行渗氮层深度无损测量的方法。首先,利用脉冲激光在不同渗层深度的40Cr钢表面激励出表面波,通过激光干涉仪接收表面波,从而实现表面... 现有的硬度法和金相法无法满足40Cr钢产品渗氮层深度的全覆盖检测的需求,故提出一种利用激光超声技术进行渗氮层深度无损测量的方法。首先,利用脉冲激光在不同渗层深度的40Cr钢表面激励出表面波,通过激光干涉仪接收表面波,从而实现表面波信号的非接触激励和接收。然后,采用二维傅里叶变换(2D-FFT)方法提取出表面波的频散曲线。实验结果表明:随着渗层深度的增加,表面波的相速度也随之增加;表面波在低频时有较大的频散特性,而在高频范围内表面波的传播速度变化较小;当渗氮层深度达到394μm时,表面波速度的变化趋势不明显;表面波的频散曲线和渗氮层深度有一定的对应关系,通过测量表面波的频散曲线可近似得到渗氮层的深度。激光超声技术是一种潜在的40Cr钢渗氮层深度的无损测量方法,具有一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 激光超声 渗氮层深度 表面波 频散曲线

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GCr15钢平面磨削力仿真分析与实验研究 被引量：5

3

作者 张银霞 韩程宇 +2 位作者 杨鑫 王栋 刘治华 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期342-348,共7页

目的对不同磨削工艺参数下的平面磨削力进行预测,对磨削机理进行研究,进而控制磨削加工质量。方法考虑CBN砂轮表面磨粒形状的多样性、姿态的多样性和空间分布的随机性,建立CBN砂轮模型,对GCr15材料模型进行有限元砂轮磨削仿真。同时使用... 目的对不同磨削工艺参数下的平面磨削力进行预测,对磨削机理进行研究,进而控制磨削加工质量。方法考虑CBN砂轮表面磨粒形状的多样性、姿态的多样性和空间分布的随机性,建立CBN砂轮模型,对GCr15材料模型进行有限元砂轮磨削仿真。同时使用CBN砂轮,采用不同的工件进给速度对GCr15进行单因素平面磨削实验,使用三坐标测力仪测量不同磨削参数下的磨削力。结果建立的仿真砂轮模型的表面形貌与真实砂轮接近,仿真砂轮上的磨粒出刃高度均服从正态分布,与实际砂轮一致。对比随机多面体磨粒模型和真实CBN磨粒照片,两者形貌相似。磨削力实验和仿真结果表明,工件进给速度由3 m/min增大到18 m/min时,磨削力逐渐增大,仿真所得法向磨削力最大误差远小于切向磨削力。结论实验结果与仿真结果具有一致性,证明了砂轮磨削有限元仿真模型可用于磨削力预测。因为仿真中无法考虑实际砂轮尺寸和砂轮表面结合剂对磨削的影响,结果具有一定误差,仿真的准确性有待进一步提高。研究结果为使用有限元方法研究磨削机理和控制磨削加工质量提供了思路。 展开更多

关键词 CBN砂轮建模 磨削仿真 磨削力 平面磨削 GCR15轴承钢

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钛合金高速超声振动车削表面完整性及耐磨损性能试验研究 被引量：4

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作者 彭振龙 张翔宇 +2 位作者 王刚 徐广涛 赵明皞 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第9期30-36,50,共8页

在可替代性弱且常被用于制造航空发动机关键部件的前提下,钛合金等难加工材料的高效高质切削面临挑战。针对钛合金Ti-6Al-4V加工表面完整性不佳和使役性能有待提升难题,开展了钛合金Ti-6Al-4V的高速车削试验,分析了高速超声振动切削技... 在可替代性弱且常被用于制造航空发动机关键部件的前提下,钛合金等难加工材料的高效高质切削面临挑战。针对钛合金Ti-6Al-4V加工表面完整性不佳和使役性能有待提升难题,开展了钛合金Ti-6Al-4V的高速车削试验,分析了高速超声振动切削技术对钛合金Ti-6Al-4V表面完整性和已加工表面耐磨损性能的改善效果,进而为钛合金Ti-6Al-4V的高质量加工提供理论支撑。结果表明,相比于普通切削,高速超声振动切削有效降低了钛合金Ti-6Al-4V的表面粗糙度,提高了表面强度和表面残余压应力,以及增强了耐磨损性能。 展开更多

关键词 钛合金 高速切削 表面完整性 耐磨损性能 超声振动车削

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车削工艺参数对18CrNiMo7-6钢切削力及表面粗糙度的影响 被引量：2

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作者 朱浩阳 郜伟 +1 位作者 张银霞 刘治华 《工具技术》 北大核心 2024年第2期9-14,共6页

为了探究车削工艺参数对18CrNiMo7-6钢标准疲劳试样不同位置的切削力和表面粗糙度的影响,采用CAK4085型数控车床对主轴转速n、背吃刀量a_(p)和进给速度v_(f)三个工艺参数进行单因素试验研究。结果表明:对于标准试样的圆弧段和标距段,切... 为了探究车削工艺参数对18CrNiMo7-6钢标准疲劳试样不同位置的切削力和表面粗糙度的影响,采用CAK4085型数控车床对主轴转速n、背吃刀量a_(p)和进给速度v_(f)三个工艺参数进行单因素试验研究。结果表明:对于标准试样的圆弧段和标距段,切削用量对切削力和表面粗糙度的影响规律相同;背吃刀量a_(p)对切削力影响最大,进给速度v_(f)对切削力的影响次之,主轴转速n对切削力的影响最小;拟合的三个切削力分量指数公式中,主切削力的拟合误差为5.25%,背向力的拟合误差为2.29%,相对误差较小。结果显示,影响表面粗糙度Ra的最大因素为进给速度,Ra随v_(f)的增大而增大,圆弧切入段的表面粗糙度Ra比切出段高。综合考虑疲劳试样较好的加工工艺参数为:n=1000r/min,v_(f)=80mm/min,a_(p)=0.3mm。本研究结果可为疲劳试样的车削加工工艺制定提供参考依据。 展开更多

关键词 车削加工 切削力 表面粗糙度 车削工艺 18CrNiMo7-6钢

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电连接器接触件的插拔和温升特性 被引量：15

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作者 贺占蜀 张远西 +2 位作者 王培卓 汤勇 邵丽娜 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期59-65,80,共8页

电连接器接触压力过大或过小都将导致不易插拔或接触电阻过大,最终导致接触失效.为了提高电连接器的接触可靠性,对一种电连接器接触件的插拔特性和温升特性进行了研究.采用ABAQUS软件对接触件进行了插拔力与温升仿真,研究了接触件结构... 电连接器接触压力过大或过小都将导致不易插拔或接触电阻过大,最终导致接触失效.为了提高电连接器的接触可靠性,对一种电连接器接触件的插拔特性和温升特性进行了研究.采用ABAQUS软件对接触件进行了插拔力与温升仿真,研究了接触件结构参数弹舌倾角α和弹舌支撑间隙δ对插拔力的影响以及导线截面积S和电流对温升的影响,并通过实验研究了插拔力和温升的变化情况.结果表明:当δ=0.12 mm时,插拔力随α的增大而增大;当δ=0.18 mm时,插拔力随α增大先增大后减小;α一定时,插拔力随δ增大而逐渐较小;接触件温升随电流的增大而增大,随导线截面积增大而减小.实验得到的插拔力和温升结果与仿真结果吻合.综合考虑插拔与温升,产品最优参数为间隙弹舌支撑δ=0.12 mm、弹舌倾角α=15°. 展开更多

关键词 电连接器 接触电阻 插拔力 温升 有限元仿真

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纯水射流流场分布及冲击换热数值模拟研究 被引量：9

7

作者 李超 贺占蜀 李大磊 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第8期103-107,共5页

纯水射流冲击换热过程是自由水射流对固体壁面的冲击,由于水流直接冲击被冷却的表面,喷射距离短且被冲击的表面上的对流边界层薄,从而使冲击区域产生很强的对流换热效果。首先对纯水射流流场分布进行分析,然后基于Fluent软件对不同参数... 纯水射流冲击换热过程是自由水射流对固体壁面的冲击,由于水流直接冲击被冷却的表面,喷射距离短且被冲击的表面上的对流边界层薄,从而使冲击区域产生很强的对流换热效果。首先对纯水射流流场分布进行分析,然后基于Fluent软件对不同参数下的射流冲击区域的对流换热过程建立射流冲击换热模型进行有限元仿真,系统地分析了射流水的射流速度、射流角度和喷嘴直径对纯水射流冲击换热过程的影响。结果表明:纯水射流流场一般分为自由射流区、滞止区和壁面射流区;随着射流速度的增大、射流角度的减小和喷嘴直径的增大,对流换热系数的数值增大,对流换热性能增强。 展开更多

关键词 纯水射流 流场分布 对流换热系数 有限元仿真

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18CrNiMo7-6钢高速外圆磨削残余应力和硬度的试验分析 被引量：4

8

作者 张银霞 原少帅 +2 位作者 王子乐 杨鑫 郜伟 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2021年第1期65-70,共6页

针对18CrNiMo7-6渗碳钢工件,以砂轮线速度vs、工件转速nw、砂轮径向进给速度vfr和砂轮CBN磨料粒度为变量设计单因素试验,分别采用X射线残余应力分析仪和显微硬度计对工件的表面残余应力和硬度进行检测。结果表明:高速外圆磨削可为18CrNi... 针对18CrNiMo7-6渗碳钢工件,以砂轮线速度vs、工件转速nw、砂轮径向进给速度vfr和砂轮CBN磨料粒度为变量设计单因素试验,分别采用X射线残余应力分析仪和显微硬度计对工件的表面残余应力和硬度进行检测。结果表明:高速外圆磨削可为18CrNiMo7-6渗碳钢工件的表面引入残余压应力,X方向的压应力小于Y方向的压应力,同时高速外圆磨削可以提高工件表面的硬度;随着vs的增大,残余压应力先增大后趋于平稳,硬度先减小后增大且在vs为75 m/s时最小;随着nw的增大,工件表面残余压应力和硬度的变化不具单调性;vfr对工件表面残余压应力和硬度的影响较大,线性拟合后残余压应力和硬度整体上均呈减小趋势;不同CBN磨料粒度砂轮磨削在工件表面产生残余压应力和硬度的大小依次为M10/20最大,120/140次之,230/270最小;18CrNiMo7-6钢表面存在拉应力时硬度较低,表面存在压应力时硬度较高。 展开更多

关键词 高速外圆磨削 砂轮线速度 砂轮CBN磨料粒度 残余应力 硬度

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磁力研磨18CrNiMo7-6钢V型缺口试样工艺试验研究 被引量：3

9

作者 王栋 王哲 +2 位作者 马少奇 张银霞 刘治华 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第5期137-140,145,共5页

针对一些有V形槽的重要零件,其槽内底部表面粗糙度难以提高的问题。采用磁力研磨的方法对材料为18CrNiMo7-6的V形缺口工件缺口底部进行光整加工,以获得理想的光滑表面。实验利用正交试验方法设计混合正交试验表,研究碳化硅粒度、铁粉粒... 针对一些有V形槽的重要零件,其槽内底部表面粗糙度难以提高的问题。采用磁力研磨的方法对材料为18CrNiMo7-6的V形缺口工件缺口底部进行光整加工,以获得理想的光滑表面。实验利用正交试验方法设计混合正交试验表,研究碳化硅粒度、铁粉粒度、磁场强度、工件周向转速等工艺参数对改善表面质量的影响。通过极差分析了解各因素对最终表面粗糙度的影响规律,找出影响表面粗糙度的主要因素。试验数据分析表明,碳化硅粒度和铁粉粒度对提高表面粗糙度有显著影响;在SiC粒度为400#、铁粉粒度为180#、磁场强度为0.6 T、工件转速为600 rpm的条件下,获得的表面粗糙度值降低至0.035μm。 展开更多

关键词 磁力研磨 18CrNiMo7-6钢 V形缺口 混合正交试验 三维表面粗糙度

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表面裂纹的激光超声可视化兰姆波检测研究 被引量：3

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作者 李阳 杨连杰 +2 位作者 孙俊杰 路培鑫 邹云 《声学技术》 CSCD 北大核心 2020年第2期157-160,共4页

兰姆波在板材的缺陷检测中具有重要的地位,但兰姆波在裂纹检测过程的可视化实验研究较少。通过激光超声可视化技术,观察了激光激励出的宽频兰姆波在0.4 mm深、0.2 mm宽的裂纹上的反射和透射现象;并利用带通滤波技术,研究了不同中心频率... 兰姆波在板材的缺陷检测中具有重要的地位,但兰姆波在裂纹检测过程的可视化实验研究较少。通过激光超声可视化技术,观察了激光激励出的宽频兰姆波在0.4 mm深、0.2 mm宽的裂纹上的反射和透射现象;并利用带通滤波技术,研究了不同中心频率的兰姆波在裂纹上的散射特性。结果发现:兰姆波在裂纹上发生了模态转换现象,出现了传播速度较快的兰姆波模态;并随着兰姆波频率的增加,反射兰姆波的能量增强。该研究为板中裂纹的兰姆波检测提供了实验参考。 展开更多

关键词 检测 激光超声 可视化 兰姆波 散射

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基于超声纳米表面改性的镁锂合金强化研究 被引量：2

11

作者 邹云 王起龙 +3 位作者 李阳 卢政彤 刘书豪 张银霞 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2020年第5期26-30,共5页

为了得到超声纳米表面改性(UNSM)技术的工艺参数(静压力、移动速度和间距)对LA106镁锂合金表面性能指标(硬度、粗糙度和硬化层深度)的影响程度,采用显微硬度计和三维表面形貌测量系统分别测试LA106镁锂合金经UNSM处理后的显微硬度值和... 为了得到超声纳米表面改性(UNSM)技术的工艺参数(静压力、移动速度和间距)对LA106镁锂合金表面性能指标(硬度、粗糙度和硬化层深度)的影响程度,采用显微硬度计和三维表面形貌测量系统分别测试LA106镁锂合金经UNSM处理后的显微硬度值和表面粗糙度;并结合显著性方法分析正交试验结果,利用多目标优化设计方法研究了不同UNSM工艺参数下的综合强化效果。结果表明:UNSM工艺参数对LA106镁锂合金综合强化效果影响程度由大到小的顺序为静压力、间距、移动速度;经过多目标优化设计,通过直观分析得到了UNSM处理LA106镁锂合金工艺参数的最佳组合:静压力0.3 MPa,移动速度1500 mm/min,间距0.05 mm,利用UNSM技术强化LA106镁锂合金时,主要应考虑静压力的影响。 展开更多

关键词 超声纳米表面改性技术 镁锂合金 正交试验 多目标优化设计

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基于不同纳米划痕顺序的6H-SiC单晶片材料去除机理研究 被引量：4

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作者 郜伟 张银霞 黄鹏举 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2021年第4期92-97,共6页

通过微纳米力学测试系统对6H-SiC单晶片(0001)晶面进行不同间距和不同顺序的纳米刻划试验,并用摩擦力传感器、超景深显微系统和三维形貌仪对产生的划痕的划痕横截面轮廓曲线、划痕深度、摩擦力以及表面形貌进行分析,研究单晶片刻划过程... 通过微纳米力学测试系统对6H-SiC单晶片(0001)晶面进行不同间距和不同顺序的纳米刻划试验,并用摩擦力传感器、超景深显微系统和三维形貌仪对产生的划痕的划痕横截面轮廓曲线、划痕深度、摩擦力以及表面形貌进行分析,研究单晶片刻划过程中不同划痕间距和划痕顺序下的材料去除过程。结果表明:当静载荷为100 mN时,不同划痕间距影响单晶片表面的横截面轮廓和平均摩擦力。随着划痕间距增大,2条划痕之间的深度差逐渐减小,划痕2的平均摩擦力逐渐减小并接近划痕1的;当划痕间距为14μm时,最大划痕深度为-183.4 nm,平均摩擦力为18.8 mN。划痕顺序对表面形态和材料去除影响显著,当静载荷为90 mN,划痕间距为6μm和8μm时,非顺序划痕的表面材料堆积较少,表面粗糙度值更低,表面质量较好。当划痕间距为6μm时,0~180 mN的动载荷均匀加载下顺序划痕末端表面的材料破碎情况严重,而非顺序划痕则在一定程度上能减少晶片划痕的裂纹程度;顺序划痕中的最大摩擦力为76.8 mN,大于非顺序划痕中的最大摩擦力63.3 mN,非顺序划痕更有助于实现SiC晶片的塑性加工,提高其表面加工质量。 展开更多

关键词 SiC单晶片 纳米划痕 划痕顺序 划痕间距 材料去除

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基于多晶体模型的18CrNiMo7-6合金钢本构参数确定 被引量：2

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作者 王刚 宋建 +1 位作者 张建伟 王冰冰 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2020年第2期38-43,共6页

近年来考虑材料微结构不均匀性的晶粒几何模型和晶体塑性有限元方法备受关注。为了获得18CrNiMo7-6合金钢的本构参数,基于晶体塑性有限元方法对材料的晶体塑性参数进行了研究,采用晶体率相关硬化模型,基于多晶体有限元方法对晶体的塑性... 近年来考虑材料微结构不均匀性的晶粒几何模型和晶体塑性有限元方法备受关注。为了获得18CrNiMo7-6合金钢的本构参数,基于晶体塑性有限元方法对材料的晶体塑性参数进行了研究,采用晶体率相关硬化模型,基于多晶体有限元方法对晶体的塑性参数进行了敏感性分析,确定了参数变化的范围,并给出了一个代价函数,对有限元仿真结果进行处理,确定了一组最优的塑性参数组合。利用拉伸试验对计算结果进行了校准,结果表明模拟得到的应力-应变曲线和试验曲线吻合得较好,可为后续微结构引起的不均匀应力集中分析提供必要的材料参数,具有重要的实际意义。 展开更多

关键词 18CrNiMo7-6合金钢 晶体塑性 有限元分析 应力-应变曲线 材料参数

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磁力研磨18CrNiMo7-6渗碳淬火钢外圆面的工艺参数优化 被引量：1

14

作者 王栋 常钵阳 王哲 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第5期241-245,共5页

对提高磁力研磨18CrNiMo7-6渗碳淬火钢外圆面表面质量的工艺参数进行研究。采用混合正交试验的方法建立混合正交试验表;以磁力研磨加工后的三维表面粗糙度值Sa为主要考察指标,通过极差分析和方差分析分别对混合正交试验的结果进行分析;N... 对提高磁力研磨18CrNiMo7-6渗碳淬火钢外圆面表面质量的工艺参数进行研究。采用混合正交试验的方法建立混合正交试验表;以磁力研磨加工后的三维表面粗糙度值Sa为主要考察指标,通过极差分析和方差分析分别对混合正交试验的结果进行分析;NPFLEX三维表面测量系统观测工件的三维表面形貌。由混合正交试验结果得出,当碳化硅粒度号为400#、碳化硅质量百分比30%、铁粉粒度号120#、磁场强度0.6T、加工间隙2 mm、工件周向线速度0.2m/s时工件的表面粗糙度达到最小值0.033μm。影响磁力研磨加工18CrNiMo7-6渗碳淬火钢外圆面的三维表面粗糙度的工艺参数的主次顺序及较优组合为:铁粉粒度号120#、加工间隙1 mm、碳化硅粒度号800#、磁场强度0.6T、工件周向线速度0.2m/s、碳化硅质量百分比35%。 展开更多

关键词 磁力研磨 18CrNiMo7-6渗碳淬火钢 混合正交试验 三维表面粗糙度 表面微观形貌

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外圆纵向磨削工艺对18CrNiMo7-6钢表面完整性的影响 被引量：5

15

作者 朱浩阳 郜伟 +2 位作者 张银霞 王子乐 王栋 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2022年第3期300-306,共7页

为了探究工件转速nw、磨削深度ap和纵向进给速度v_(f)等磨削工艺参数对18CrNiMo7–6钢表面粗糙度和表层残余应力的影响,用端面外圆磨床开展其单因素外圆纵向磨削试验。结果表明:随着nw的增大,工件表面粗糙度R_(a)先减小后增大,当nw为120... 为了探究工件转速nw、磨削深度ap和纵向进给速度v_(f)等磨削工艺参数对18CrNiMo7–6钢表面粗糙度和表层残余应力的影响,用端面外圆磨床开展其单因素外圆纵向磨削试验。结果表明:随着nw的增大,工件表面粗糙度R_(a)先减小后增大,当nw为120 r/min时,R_(a)达到最小值,此时工件表面的残余压应力最大;当nw大于120 r/min时,工件表面残余应力出现起伏。随着ap的增大,工件表面粗糙度R_(a)先减小后增大,工件表面残余拉应力随着磨削深度的增大而增大。随着v_(f)的增大,工件表面粗糙度R_(a)先减小后增大,当v_(f)为210 mm/min时,R_(a)值最小;且随v_(f)的增大,工件表面残余压应力逐渐减小,并最终转变为逐渐增大的残余拉应力。 展开更多

关键词 外圆纵向磨削 磨削工艺 表面粗糙度 残余应力 18CrNiMo7–6钢

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304不锈钢水射流强化工艺的多目标优化设计 被引量：9

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作者 邹云 桑振宽 +1 位作者 李大磊 李阳 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期25-29,共5页

目的得到水射流强化技术工艺参数(水压、靶距、速度、进给量)对304不锈钢表层性能指标(残余应力、硬度和粗糙度)的影响程度。方法采用X射线残余应力分析仪、三维形貌仪和显微硬度计,分别测试304不锈钢水射流后表面的残余应力、粗糙度和... 目的得到水射流强化技术工艺参数(水压、靶距、速度、进给量)对304不锈钢表层性能指标(残余应力、硬度和粗糙度)的影响程度。方法采用X射线残余应力分析仪、三维形貌仪和显微硬度计,分别测试304不锈钢水射流后表面的残余应力、粗糙度和显微硬度值。利用显著性方法分析正交试验结果,并通过多目标优化设计对不同水射流工艺参数下的强化效果进行综合性研究。结果影响304不锈钢表层性能指标的水射流工艺参数由强到弱的顺序依次为:进给量、水压、速度和靶距。经过多目标优化设计,得到了304不锈钢水射流强化工艺参数的最佳组合:水压300 MPa,靶距15 mm,速度400 mm/min,进给量0.125 mm。结论水射流工艺参数的制定主要考虑进给量和水压两者的影响,而速度和靶距对表层性能指标的影响较小。 展开更多

关键词 水射流 304不锈钢 正交试验 多目标优化设计 残余应力 粗糙度

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电化学剥层在齿轮钢残余应力测量中的应用 被引量：4

17

作者 董大林 王刚 王栋 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期315-320,共6页

目的用电化学抛光法对18CrNiMo7-6齿轮钢进行台阶式剥层,研究残余应力沿深度层的分布。方法为了达到剥层效果并保证表面质量,选取了适用于钢材的三种电解液,通过试验结果分析,选定一种电解液用于本试验。选定电解液后,以表面粗糙度和光... 目的用电化学抛光法对18CrNiMo7-6齿轮钢进行台阶式剥层,研究残余应力沿深度层的分布。方法为了达到剥层效果并保证表面质量,选取了适用于钢材的三种电解液,通过试验结果分析,选定一种电解液用于本试验。选定电解液后,以表面粗糙度和光亮度作为评判标准,通过单因素试验法确定适用于18CrNiMo7-6齿轮钢的电流密度、最佳剥层时间。运用三维表面形貌测量系统测量试样微观台阶结构,运用X射线残余应力分析仪测量每层台阶残余应力值,得到残余应力沿深度层的分布。结果测得的原始表面残余应力为-243 MPa,随着剥层深度(每层约15μm)的增加,残余应力由压应力逐渐变为拉应力,深度达到85μm时,残余应力稳定在50 MPa左右。优选出适用于18CrNiMo7-6齿轮钢的电化学剥层参数:电解液组成为20%H_2SO_4+60%H_3PO_4+20%H_2O,电流密度为0.49 A/cm^2,抛光时间为25 min。结论利用电化学抛光可实现对齿轮钢试样进行台阶式剥层,该方法相较于传统电化学剥层的优势在于每层表面均有保留,有利于对任意层的残余应力进行反复测试以及对其他性能的研究。 展开更多

关键词 电化学抛光 台阶式剥层 电解液筛选 18CrNiMo7-6齿轮钢 抛光参数 残余应力

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表面完整性对18CrNiMo7-6合金钢机械性能的影响 被引量：3

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作者 郝梦飞 刘安 徐广涛 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2020年第6期117-122,共6页

关键构件机械性能的影响因素有很多,如表面形貌、表面应力集中以及表面残余应力状态等。对18CrNiMo7-6合金钢同一工艺下的拉伸试样表面形貌和残余应力进行了测量,得到试样表面应力集中系数。通过拉伸试验,研究了表面形貌、应力集中系数... 关键构件机械性能的影响因素有很多,如表面形貌、表面应力集中以及表面残余应力状态等。对18CrNiMo7-6合金钢同一工艺下的拉伸试样表面形貌和残余应力进行了测量,得到试样表面应力集中系数。通过拉伸试验,研究了表面形貌、应力集中系数和残余应力对18CrNiMo7-6合金钢拉伸试样机械性能的影响。试验结果表明:随着表面粗糙度、表面应力集中系数的增大,试样的屈服强度和抗拉强度降低;残余拉应力对试样的屈服强度影响不大。通过有限元ANSYS软件仿真分析,得到了拉伸试样的应力-应变曲线,仿真结果表明:残余应力并不影响材料的拉伸应力-应变曲线和机械性能。 展开更多

关键词 18CrNiMo7-6合金钢 表面形貌 残余应力 表面应力集中 屈服强度

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18CrNiMo7-6钢渗碳淬火过程的数值研究 被引量：13

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作者 张银霞 陈欢 +2 位作者 郜伟 王栋 刘治华 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第18期238-241,共4页

针对优质表面渗碳钢18CrNiMo7-6,采用材料性能模拟软件JMatPro计算得到其各项热物性能参数及应力-应变数据。采用热处理软件DEFORM对18CrNiMo7-6材料的渗碳、淬火工艺进行数值模拟,研究了试样930℃渗碳、840℃保温淬火+200℃回火热处理... 针对优质表面渗碳钢18CrNiMo7-6,采用材料性能模拟软件JMatPro计算得到其各项热物性能参数及应力-应变数据。采用热处理软件DEFORM对18CrNiMo7-6材料的渗碳、淬火工艺进行数值模拟,研究了试样930℃渗碳、840℃保温淬火+200℃回火热处理工艺后的渗碳场、硬度场和组织场,并与试验结果进行对比。结果表明:仿真结果和试验结果基本一致,数值模型可靠,可为18CrNiMo7-6热处理工艺的研究提供参考。 展开更多

关键词 18CrNiMo7-6 渗碳 淬火 模拟 DEFORM

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18CrNiMo7-6钢高速外圆磨削的残余应力 被引量：8

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作者 张银霞 杨鑫 +2 位作者 原少帅 朱建辉 王栋 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期540-546,共7页

为探究高速外圆磨削工艺对18CrNiMo7-6钢残余应力层分布的影响,使用陶瓷结合剂CBN砂轮进行高速磨削试验,对砂轮线速度v_(s)、工件线速度v_(w)、砂轮径向进给速度v_(fr)和砂轮粒度等工艺参数进行了单因素试验分析;设计制作了圆柱工件外... 为探究高速外圆磨削工艺对18CrNiMo7-6钢残余应力层分布的影响,使用陶瓷结合剂CBN砂轮进行高速磨削试验,对砂轮线速度v_(s)、工件线速度v_(w)、砂轮径向进给速度v_(fr)和砂轮粒度等工艺参数进行了单因素试验分析;设计制作了圆柱工件外圆面辅助剖层夹具,采用X射线衍射仪对工件应力分布进行检测。研究结果表明:高速磨削工艺为工件表面引入残余压应力,工件表面残余压应力随vs的提高小幅增大,v_(w)和v_(fr)对工件表面残余应力的影响规律不明显;X、Y方向的残余应力分布趋势基本一致,但Y方向的应力略大;v_(fr)对残余应力分布影响较大,应力影响层深达到100~150μm,应力分布中出现残余拉应力;v_(s)对残余应力分布的影响小于v_(fr)的影响,60 m/s时的残余应力呈“塔”形分布;v_(w)没有明显影响规律;230/270粒度的砂轮对残余应力分布影响较大,应力影响层深为80~100μm,120/140、W20粒度的砂轮影响较为接近;辅助剖层夹具有效提高了圆柱工件残余应力的检测精度和效率,检测效率提高一倍以上。 展开更多

关键词 高速外圆磨削 立方氮化硼(CBN) 高速磨削 残余应力 剖层夹具

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