螺旋升角对楔横轧梯形螺纹轴成形的影响 被引量：4

1

作者 闫华军 张双杰 +2 位作者 马世博 刘晋平 胡正寰 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1398-1403,共6页

考虑到模具型腔与轧件变形区的空间关系,利用轧件瞬时螺旋半径与螺距关系,推导模具螺旋升角表达式,并绘制模具螺旋升角轨迹曲线。在H630楔横轧机上进行2种螺旋升角工况的螺纹轧制实验,使用三坐标测量仪对轧件进行精确测量,分析2种工况... 考虑到模具型腔与轧件变形区的空间关系,利用轧件瞬时螺旋半径与螺距关系,推导模具螺旋升角表达式,并绘制模具螺旋升角轨迹曲线。在H630楔横轧机上进行2种螺旋升角工况的螺纹轧制实验,使用三坐标测量仪对轧件进行精确测量,分析2种工况下轧件的齿高和螺距的成形特点。研究结果表明:在定值螺旋升角工况下,轧件最大齿高和螺距相对误差分别达到6.88%和3.50%,轧件齿形端部出现明显螺旋痕;在本文推导的变螺旋升角工况下,制件的齿高和螺距相对误差分别为2.51%和1.42%,并且螺纹饱满、均匀性较好。本研究提供的螺旋升角求解方法能够获得质量较高的螺纹,该方法为楔横轧螺纹轴精确成形提供理论依据。 展开更多

关键词 楔横轧 螺纹轴 螺旋升角 螺距 齿高

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杯形件半固态模锻充型过程模拟及实验验证 被引量：5

2

作者 谭建波 王子超 王东旭 《河北科技大学学报》 CAS 2015年第3期313-318,共6页

半固态模锻生产过程中,合金坯料的充型过程对制件的成形及性能有较大影响。应用DEFORM软件,对6061合金杯形件半固态模锻进行数值模拟,研究了半固态合金坯料温度、压头预热温度、压头速度对充型过程及速度场的影响。结果表明:半固态合金... 半固态模锻生产过程中,合金坯料的充型过程对制件的成形及性能有较大影响。应用DEFORM软件,对6061合金杯形件半固态模锻进行数值模拟,研究了半固态合金坯料温度、压头预热温度、压头速度对充型过程及速度场的影响。结果表明:半固态合金坯料温度为620℃、压头预热温度为200℃,压头下压速度为40 mm/s时,半固态合金坯料的充型过程是沿着整个型腔充填,以"全壁厚"的形态向前推进,充型过程平稳;半固态合金坯料温度为620℃,压头速度为20 mm/s时,随着压头预热温度的提高,半固态合金坯料的充型过程有所平稳;随着半固态合金坯料温度的提高,充型过程变得不平稳;充型过程中的速度场对半固态合金成型件的组织均匀性有较大影响。 展开更多

关键词 材料力学 6061合金 杯形件 半固态模锻 DEFORM

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工艺参数对半固态流变铸-锻6061合金成形性的影响 被引量：5

3

作者 谭建波 杨帅 李祎超 《河北科技大学学报》 CAS 2016年第1期65-69,共5页

采用分析软件测定6061合金冷却曲线,用手工搅拌法制备半固态6061合金,制备不同温度下的水淬试样,测试了不同温度下的初生固相率。利用H1F100型伺服驱动压力机及杯型实验模具,进行半固态6061合金流变铸-锻成形,研究了合金温度、成形压力... 采用分析软件测定6061合金冷却曲线,用手工搅拌法制备半固态6061合金,制备不同温度下的水淬试样,测试了不同温度下的初生固相率。利用H1F100型伺服驱动压力机及杯型实验模具,进行半固态6061合金流变铸-锻成形,研究了合金温度、成形压力、上型温度、保持时间等工艺参数对半固态6061合金成形性的影响。结果表明：在一套模具内实现铸造和锻造是可行的,合金温度以及上型温度越高,制件的成形性越好。本实验条件下,当半固态合金温度为642~645℃、上型预热温度为200~300℃时,随着保持时间的增加,半固态6061合金铸-锻成形试样容易产生冷隔等铸造缺陷。 展开更多

关键词 金属材料 流变铸-锻 6061合金 工艺参数 成形性

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成形速度对7075半固态模锻组织均匀性的影响 被引量：2

4

作者 谭建波 赵鹏鹏 《河北科技大学学报》 CAS 2016年第6期609-613,共5页

在半固态模锻过程中,经常会出现液相偏析现象,使零件出现"弱点"或"弱区",这些"弱点"或"弱区"通常又是潜在的裂纹源和服役条件下失效的起因。为了分析研究半固态模锻液相偏析的影响因素,应用DEF... 在半固态模锻过程中,经常会出现液相偏析现象,使零件出现"弱点"或"弱区",这些"弱点"或"弱区"通常又是潜在的裂纹源和服役条件下失效的起因。为了分析研究半固态模锻液相偏析的影响因素,应用DEFORM-3D软件对7075铝合金半固态模锻充型过程进行了模拟,研究了成形速度对7075铝合金杯形件充型过程的影响规律。在模拟的基础上,利用压力机及杯形实验模具,进行了半固态7075铝合金流变模锻成形,研究了成形速度对7075铝合金杯形件半固态模锻组织均匀性的影响。模拟和实验结果表明:成形速度越高,充型越不平稳;在压头温度400℃、成形比压50 MPa、合金温度628℃的条件下,随着成形速度的增加,杯形件的液相偏析度增加,组织越不均匀,当成形速度为5mm/s时,杯形件的液相偏析度高达18.2%。 展开更多

关键词 铸造工艺与设备 半固态 流变模锻 7075铝合金 组织均匀性 液相偏析度

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超大高径比棒料平锻成形钢拉杆U型头预制坯工艺分析及模拟 被引量：2

5

作者 孟致安 鲁素玲 +4 位作者 闫华军 韩鹏彪 胡希磊 王同会 王浩 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第1期82-90,共9页

为了解决传统U型钢拉杆存在的生产工艺落后、加工周期长、材料利用率低等问题,提出一体式钢拉杆成形工艺。以35型钢拉杆U型头预制坯的成形为研究对象,设计了3道次加热镦粗方法,采用DEFORM-3D有限元软件分析了不同工艺条件下镦粗后温度... 为了解决传统U型钢拉杆存在的生产工艺落后、加工周期长、材料利用率低等问题,提出一体式钢拉杆成形工艺。以35型钢拉杆U型头预制坯的成形为研究对象,设计了3道次加热镦粗方法,采用DEFORM-3D有限元软件分析了不同工艺条件下镦粗后温度场、应力场的模拟结果,探讨了成形效果较佳的热成形工艺参数,并通过实验验证成形的可行性。结果表明,各道次较佳的热成形工艺参数如下:第1道次始锻温度为1150℃、冲头速度为20 mm/s,第2道次始锻温度为1150℃、冲头速度为30 mm/s,第3道次始锻温度为1100℃、冲头速度为20 mm/s;在该热成形工艺参数下,各道次的成形力分别为1520,2090,5290 kN,各道次的胀模力分别为5870,6710,8830 kN;镦粗后金属流线分布合理,没有出现交叉、折叠等现象,成形效果较好。采用3道次热镦粗方法制备预制坯,制件内部的等效应力分布都比较均匀,可以形成质量良好的制件,研究结果可为35型钢拉杆U型头预制坯的镦粗聚料工艺设计以及设备选择提供参考。 展开更多

关键词 塑性加工工艺与设备 大高径比 镦粗聚料 数值模拟 预制坯

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工艺参数对铝镁合金VPPA焊焊缝成形的影响 被引量：3

6

作者 曹磊 张亮 蒋凡 《河北科技大学学报》 CAS 2019年第3期265-272,共8页

为了探明变极性等离子电弧焊方法对5A06铝合金焊缝成形的影响规律,采用单因素控制对比试验对变极性等离子弧焊缝成形进行了测量分析,研究正负极性电流、离子气流量、正负极电流持续时间和送丝速度4个焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律... 为了探明变极性等离子电弧焊方法对5A06铝合金焊缝成形的影响规律,采用单因素控制对比试验对变极性等离子弧焊缝成形进行了测量分析,研究正负极性电流、离子气流量、正负极电流持续时间和送丝速度4个焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律。研究结果表明,随着焊接电流的增大,焊缝正面熔宽和余高呈现先增加后减小的趋势,而背面焊缝的余高增大明显,但背面焊缝熔宽变化不是很明显;随着离子气体流量的增加,等离子电弧力增加,液态金属流动性增加,背面焊缝余高呈明显的增加趋势,而焊缝正面余高则呈下降的趋势;在负极性电流持续时间增加的情况下,焊缝正面余高和熔宽增加幅度较小,焊缝背面余高和熔宽呈减小的趋势;随着送丝速度的增加,焊缝余高显著增加,熔宽也小幅度增加。研究结果可为铝合金VPPA焊提供工艺支持。 展开更多

关键词 焊接工艺与设备 变极性等离子弧焊 焊缝成形 工艺参数 铝镁合金

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双相不锈钢换热板片回弹变形模拟与实验研究 被引量：1

7

作者 李官 耿国锋 何海澜 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第2期162-169,共8页

针对双相不锈钢板片显著回弹变形使得其在可拆卸板式热交换器行业中的开发变得非常困难的问题,采用显/隐式相结合的方法对高强度双相不锈钢FDX27板片进行冲压成形回弹预测。首先,采用显式求解法对板料进行冲压成形分析;其次,移除上下模... 针对双相不锈钢板片显著回弹变形使得其在可拆卸板式热交换器行业中的开发变得非常困难的问题,采用显/隐式相结合的方法对高强度双相不锈钢FDX27板片进行冲压成形回弹预测。首先,采用显式求解法对板料进行冲压成形分析;其次,移除上下模具后采用隐式求解法对板料的回弹变形进行预测,通过数值模拟对比分析不同模具圆角半径和摩擦系数对FDX27板片回弹变形高度的影响规律,同时选取3种不同材料板片进行对比分析;最后,设计不同的产品工艺试验对回弹数值模拟结果进行验证。结果表明,模具圆角半径对板片回弹变形高度效果影响不显著,而摩擦系数的影响效果显著;材料强度性能和硬化指数N值对板片回弹变形高度的影响效果均很显著;验证结果显示两者具有很好的一致性,证明了回弹数值分析方法是可靠的。研究结果对推动新材料在可拆卸板式热交换器行业中的开发应用具有实际意义。 展开更多

关键词 弹塑性力学 双相不锈钢 板式热交换器 摩擦系数 材料强度性能

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预合金化处理对22MnB5热成型钢镀层组织成分的影响 被引量：7

8

作者 张强 刘家鹏 +2 位作者 邱肖盼 尉念伦 孙世清 《河北科技大学学报》 CAS 2017年第3期291-297,共7页

在热成型钢上施加镀层,可有效避免其在热成型工艺中出现表面氧化、脱碳等缺陷,使成型后工件具有一定程度的抗腐蚀能力,研究了22MnB5热成型钢镀Zn层在升温过程中的微观组织结构变化和热处理工艺对镀层组织、性能的影响,对镀锌22MnB5钢进... 在热成型钢上施加镀层,可有效避免其在热成型工艺中出现表面氧化、脱碳等缺陷,使成型后工件具有一定程度的抗腐蚀能力,研究了22MnB5热成型钢镀Zn层在升温过程中的微观组织结构变化和热处理工艺对镀层组织、性能的影响,对镀锌22MnB5钢进行不同的预合金化+相同的奥氏体化处理后,采用扫描电镜、能谱仪和辉光光谱分析仪对其镀层形貌、微观结构和组成成分进行了分析。其结果表明,在预合金化时间相同的情况下,随着温度上升,镀层由开始的ζ相、δ相、Γ_1相和Γ相互相掺杂逐渐转变为以Γ相为主;在预合金化温度相同的情况下,随着预合金化处理时间的延长,镀层中的Zn含量逐渐减少,Fe含量持续增加;在经过奥氏体化处理后镀层中Fe含量可达到88%左右,Zn含量可达到8%左右,镀层几乎全部为α-Fe(Zn),只在表面存在少量Γ相,镀层厚度在12μm左右;预合金化工艺为550℃保温30min、奥氏体化工艺为920℃保温4min时能得到质量较好的镀层。此结果对于发展新型含镀层热成型钢板具有重要参考价值。 展开更多

关键词 相图与相变 热成型钢 预合金化处理 锌基镀层 Zn-Fe相 Г相

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石墨烯增强铜基复合材料强度及机理研究 被引量：3

9

作者 王军 李林聪 +3 位作者 王天顺 王会霞 张亮 朱金广 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第1期58-66,共9页

为了提升金属基复合材料的力学性能,采用FSP(friction stir processing)方法制备铜/石墨烯复合材料,通过金属显微组织观察试验和力学试验对试样进行分析,探究搅拌工具转速和石墨烯添加量对复合材料微观组织特征、抗拉强度的影响规律,并... 为了提升金属基复合材料的力学性能,采用FSP(friction stir processing)方法制备铜/石墨烯复合材料,通过金属显微组织观察试验和力学试验对试样进行分析,探究搅拌工具转速和石墨烯添加量对复合材料微观组织特征、抗拉强度的影响规律,并对复合材料的强化机理进行研究。结果表明,石墨烯对铜基体的作用主要体现在载荷传递和阻碍铜基体中的位错运动和晶界长大方面,随着石墨烯的引入,焊核区晶粒发生了明显细化;晶粒细化的原因是搅拌工具的机械搅拌作用和晶粒再结晶过程中石墨烯对晶粒长大产生了阻碍作用;与母材相比,铜/石墨烯复合材料的抗拉强度提升了5%,最高可达277.49 MPa。因此,采用FSP方法可制备性能良好、石墨烯分布均匀的铜/石墨烯复合材料,新方法有效提升了铜合金材料的力学性能,可为复合材料的广泛应用提供理论基础和技术参考。 展开更多

关键词 复合材料 FSP 铜 石墨烯 力学性能

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X70管线钢在酸性和近中性模拟海水溶液中的腐蚀行为

10

作者 马静 王婷 +3 位作者 冯志浩 李建辉 王建刚 陈义庆 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第2期195-201,共7页

为对比X70管线钢在酸性(pH=3)和近中性(pH=7.7)模拟海水溶液中的腐蚀机制,采用极化曲线,通过电化学阻抗谱(EIS)和腐蚀失重实验对X70管线钢在不同模拟海水溶液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明,X70管线钢在酸性溶液中浸泡168 h后腐蚀失... 为对比X70管线钢在酸性(pH=3)和近中性(pH=7.7)模拟海水溶液中的腐蚀机制,采用极化曲线,通过电化学阻抗谱(EIS)和腐蚀失重实验对X70管线钢在不同模拟海水溶液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明,X70管线钢在酸性溶液中浸泡168 h后腐蚀失重约为近中性模拟海水溶液中的16倍,大部分表面发生均匀腐蚀,局部形成以夹杂物为中心的腐蚀圆环,随着浸泡时间的延长,容抗弧半径和低频区阻抗值|Z|均呈增大趋势,先发生吸附而后出现微弱的扩散,电荷转移电阻Rct值增大,腐蚀速率减小;近中性模拟海水中形成较厚的腐蚀产物膜,氯离子聚集破坏形成小点蚀坑,局部聚集形成大的点蚀,电荷转移电阻减小,腐蚀速率增大,而后趋于稳定;X70管线钢在模拟海水溶液中处于活性溶解状态,与酸性海水溶液相比,管线钢在近中性模拟溶液中自腐蚀电位Ecorr正移137 mV,自腐蚀电流密度icorr为酸性海水溶液中的0.047倍。因此,X70管线钢在酸性模拟海水溶液中的腐蚀规律可为其应用于海底管线的腐蚀控制提供理论支撑,对其安全服役具有十分重要的意义。 展开更多

关键词 金属材料工程 X70管线钢 模拟海水溶液 腐蚀失重 EIS

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FSP制备TiO_(2)铝基复合材料的组织与性能研究

11

作者 张亮 王天顺 +2 位作者 徐鑫月 王会霞 崔伟 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第4期384-392,共9页

为了解决铝基复合材料强韧性的问题,采用搅拌摩擦加工(friction stir processing,FSP)的方法制备TiO_(2)铝基复合材料。分别采用显微组织观察试验、拉伸试验和显微硬度试验等方法,对复合材料的强化机理、显微组织以及力学性能进行表征... 为了解决铝基复合材料强韧性的问题,采用搅拌摩擦加工(friction stir processing,FSP)的方法制备TiO_(2)铝基复合材料。分别采用显微组织观察试验、拉伸试验和显微硬度试验等方法,对复合材料的强化机理、显微组织以及力学性能进行表征与分析。结果表明,TiO_(2)的加入对复合材料具有细化晶粒作用,FSP改变了铝合金的结晶形式,由无形核的连续性动态再结晶转变为颗粒刺激形核机制;FSP制备TiO_(2)铝基复合材料的抗拉强度及显微硬度均得到了提高,当添加量达到4.8%(质量分数)时,复合材料的抗拉强度达到456 MPa,硬度值达到130 HV,与未添加颗粒相比较,分别提高了17%和16%,而延伸率仅下降了4%。FSP制备TiO_(2)铝基复合材料不仅可以有效提高力学性能,可以改善强韧性不匹配的问题,研究结果可为新型复合材料的应用提供理论基础和技术参考。 展开更多

关键词 焊接工艺与设备 搅拌摩擦加工 铝合金 复合材料 强韧性 显微组织

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浇注方式对WCp/Fe复合材料耐磨性能的影响 被引量：1

12

作者 李铁功 马国彬 +2 位作者 王娟 李鑫 谭建波 《河北科技大学学报》 CAS 2020年第3期281-288,共8页

为了探寻更适合当前工业应用的耐磨材料成型方法,采用消失模铸造工艺制备了WCp/Fe复合材料,研究了浇注方式对复合材料硬度和耐磨性的影响。结果表明:添加不同粒径的WC颗粒后,顶注、缝隙式浇注、底注3种浇注方式制备的复合材料试样硬度... 为了探寻更适合当前工业应用的耐磨材料成型方法,采用消失模铸造工艺制备了WCp/Fe复合材料,研究了浇注方式对复合材料硬度和耐磨性的影响。结果表明:添加不同粒径的WC颗粒后,顶注、缝隙式浇注、底注3种浇注方式制备的复合材料试样硬度和耐磨性都得到了明显提高;与顶注和底注2种浇注方式的充型过程相比,缝隙浇注的充型过程较为平稳,所得试样的硬度及耐磨性较高,硬度及耐磨性随着试样中添加WC颗粒粒径的减小而升高;试样中添加WC颗粒粒径为5.5μm(2500目)时,硬度达到HRC 50,耐磨性提高了2.21倍。不同浇注方式下制备复合材料试样硬度和耐磨性能的变化结果,可为消失模铸造WCp/Fe复合材料的工业生产及应用提供技术参考。 展开更多

关键词 金属基复合材料 消失模铸造工艺 浇注方式 WC颗粒粒径 性能

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激光功率对316L不锈钢熔覆层组织及性能的影响 被引量：2

13

作者 赵稳利 张亮 +3 位作者 李晓君 曹磊 付凯 朱金广 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期74-81,共8页

为了解决316L不锈钢激光熔覆层成形差、耐腐蚀性低的问题,采用显微组织观察、硬度实验、常温冲击及电化学测试等试验方法,对不同激光功率下熔覆单层及多层熔覆层的成形、组织及性能进行检测和分析。结果表明,随着激光功率的增大,熔覆层... 为了解决316L不锈钢激光熔覆层成形差、耐腐蚀性低的问题,采用显微组织观察、硬度实验、常温冲击及电化学测试等试验方法,对不同激光功率下熔覆单层及多层熔覆层的成形、组织及性能进行检测和分析。结果表明,随着激光功率的增大,熔覆层高度呈现先增加后减小的变化趋势,熔覆层内部析出相的含量以及稀释率则呈现上升趋势;激光功率过小易引起熔覆层开裂,过大则会引起熔覆层晶粒异常长大;随着激光功率的增加,熔覆层硬度呈增大趋势,当激光功率达到450 W时,熔覆层与基材结合界面处硬度值达到最大,为475 HV;而熔覆层的冲击性能和耐腐蚀性能则随着激光功率的增大呈现下降趋势,当激光功率为300 W时,其冲击韧性最大为92 J,且熔覆层具有最优的耐腐蚀性能,腐蚀电位E_(corr)最高为-0.3 V,且腐蚀电流密度I_(corr)最小为0.165 A/cm^(2);因此,当熔覆速率为3 mm/s、送粉速率为14 g/min、搭接率为50%时,采用300 W激光功率制备的熔覆层可得到优异的冲击和耐腐蚀性能。研究结果可为316L激光熔覆层工艺调控及性能改善提供参考。 展开更多

关键词 特种加工工艺 激光功率 激光熔覆成形 显微组织 耐腐蚀性 冲击韧性

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锆合金腐蚀与防护研究进展 被引量：1

14

作者 户子帅 陈树军 +3 位作者 李博毅 李满坤 李建辉 刘丹 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期1-14,共14页

锆合金以其优异的核性能和生物相容性被广泛应用于民用发电反应堆、核动力航空母舰、核潜艇、空间飞行器的结构材料以及医用材料,在苛刻环境下服役的锆合金同样面临腐蚀失效的风险。由于材料本身服役环境的特殊性,使得锆合金腐蚀研究的... 锆合金以其优异的核性能和生物相容性被广泛应用于民用发电反应堆、核动力航空母舰、核潜艇、空间飞行器的结构材料以及医用材料,在苛刻环境下服役的锆合金同样面临腐蚀失效的风险。由于材料本身服役环境的特殊性,使得锆合金腐蚀研究的模拟测试难度加大,诸多疑问难以得到有效解答。锆合金的腐蚀形式包括均匀腐蚀、疖状腐蚀、应力腐蚀以及微生物腐蚀,其腐蚀也受材料成分、热处理工艺、表面粗糙度、氧化膜成分、溶液的pH值、辐照、热流水化学环境以及温度等因素的影响,防护措施包括涂层和缓蚀剂等方式。为进一步改善锆合金的耐蚀性能,未来可从以下几方面展开研究:1)锆合金基体中固溶元素的浓度;2)第二相元素类型、晶粒尺寸及分布;3)氧化膜的生长机制;4)细菌附着方式和生物被膜生长行为等。 展开更多

关键词 金属材料 锆合金 核工业 海水腐蚀 微生物腐蚀 防护措施

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热处理工艺对40CrNiMoA合金组织及力学性能的影响

15

作者 李子健 贾丽敏 +4 位作者 韩鹏彪 梁小凯 田燕 李昕悦 王蕾 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期67-73,共7页

为了提高矿用链轮耐磨性,延长其使用寿命,选取电渣离心铸造40CrNiMoA合金链轮件作为母材,研究热处理工艺对40CrNiMoA合金组织和力学性能的影响。采用正交试验法,研究不同热处理工艺对合金显微硬度、摩擦磨损及拉伸强度等力学性能的影响... 为了提高矿用链轮耐磨性,延长其使用寿命,选取电渣离心铸造40CrNiMoA合金链轮件作为母材,研究热处理工艺对40CrNiMoA合金组织和力学性能的影响。采用正交试验法,研究不同热处理工艺对合金显微硬度、摩擦磨损及拉伸强度等力学性能的影响,并将测试结果进行极差分析和综合加权评分计算,得出最优热处理工艺参数,最后进行试验验证。结果表明,正交试验法得到的最优热处理工艺为880℃淬火0.5 h,600℃高温回火2 h,样品热处理后的组织主要为回火索氏体,维氏硬度为364 HV,抗拉强度为1166 MPa,磨损率为0.427×10^(-4)mm^(3)/(N·m);验证试验结果与正交试验分析结果相近,且热处理后的样品性能可达到使用要求。研究结果可为矿用链轮件热处理工艺提供理论依据,对有效解决链轮耐磨性和使用寿命问题具有参考价值。 展开更多

关键词 黑色金属及其合金 40CrNiMoA合金 热处理工艺 显微组织 力学性能 正交试验

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激光清洗Q345钢表面氧化层的数值模拟 被引量：1

16

作者 赵子康 杨文光 +3 位作者 宋春霄 申俊伟 彭珍珍 汪殿龙 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期31-39,共9页

为了探索激光搭接率和激光平均功率等物理参数在激光清洗时对Q345钢表面氧化层温度场分布和烧蚀深度的影响。本文针对钢铁产业工程中常用材料Q345钢表面的氧化层开展激光清洗过程模拟研究。首先对Q345钢表面氧化层进行物理化学性质分析... 为了探索激光搭接率和激光平均功率等物理参数在激光清洗时对Q345钢表面氧化层温度场分布和烧蚀深度的影响。本文针对钢铁产业工程中常用材料Q345钢表面的氧化层开展激光清洗过程模拟研究。首先对Q345钢表面氧化层进行物理化学性质分析,从而建立氧化物和基体的激光清洗分层模型。接下来借助COMSOL Multiphysics软件,将Q345钢激光清洗模型进行网格划分和瞬态研究,并用实验来验证,从而得出激光参数对清洗温度场和清洗深度的影响。结果表明光斑搭接率对温度场影响不大,但随着搭接率的提高,烧蚀深度越深。而激光平均功率越大,温度场峰值越高,烧蚀深度也显著加深。该研究结果可为激光清洗氧化层的工艺研究提供理论参考。 展开更多

关键词 激光技术 激光清洗 有限元模拟 Q345钢 温度场 烧蚀深度

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高磅级旋转法兰结构设计及有限元分析

17

作者 孙振辉 刘坡 +3 位作者 李子健 张建慧 郭学文 韩鹏彪 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期290-297,共8页

为了更好地评估旋转法兰在高温、高压下的工作状态,在现有压力级别(300~900磅)旋转法兰的基础上,对1 500磅和2 500磅旋转法兰进行结构设计和建模,并对模型强度和刚度进行校核,同时采用ABAQUS软件进行有限元静态力学分析。结果表明:各公... 为了更好地评估旋转法兰在高温、高压下的工作状态,在现有压力级别(300~900磅)旋转法兰的基础上,对1 500磅和2 500磅旋转法兰进行结构设计和建模,并对模型强度和刚度进行校核,同时采用ABAQUS软件进行有限元静态力学分析。结果表明:各公称直径下旋转法兰的计算应力均小于许用应力,刚度满足使用要求;压力等级和法兰尺寸对旋转法兰应力分布存在一定影响,1 500磅旋转法兰存在芯套小端高颈以及垫片与法兰盘相接触2个应力集中区域,2 500磅旋转法兰除上述2个应力集中区域外,其芯套台阶处也会产生应力集中;最大应力均出现在芯套小端高颈处,且最大应力小于材料许用应力,设计的高磅级旋转法兰满足使用要求。研究结果进一步丰富了2 500磅旋转法兰结构设计案例,可为高磅级旋转法兰结构设计提供参考。 展开更多

关键词 结构设计 高磅级 旋转法兰 尺寸设计 强度刚度校核 有限元

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辊压温度对锂离子电池正极微观结构及性能的影响

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作者 邵海涛 闫华军 +3 位作者 王伟 吴涵 苑振革 崔连森 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期158-165,共8页

为探究电极制备工艺中辊压温度对锂电池正极极片微观结构与电极性能间的关系,利用二辊轧机,制备了辊压温度为25℃和150℃两种正极极片,研究了辊压温度对正极极片微观结构、厚度一致性、力学性能及电化学性能的影响。结果表明,随着辊压... 为探究电极制备工艺中辊压温度对锂电池正极极片微观结构与电极性能间的关系,利用二辊轧机,制备了辊压温度为25℃和150℃两种正极极片,研究了辊压温度对正极极片微观结构、厚度一致性、力学性能及电化学性能的影响。结果表明,随着辊压温度的提高,极片涂层颗粒压实密度显著提高,孔径较小,炭胶相均匀分布黏附在活性颗粒上,涂层颗粒破碎、裂纹及孔洞等缺陷减少,涂层更容易形成导电/黏结网络的电极结构。相比于室温辊压极片,热辊压极片辊压厚度一致性提高,回弹率降低了50%,极片结合强度由182.77 N/m提高至237.37 N/m,提高了29.87%;抗拉强度由20.47 MPa提高至24.44 MPa,提高了19.39%;极片电阻率由158.05Ω·cm降低至119.41Ω·cm,降低了24.45%;电导率由0.63 S/m提高至0.84 S/m,提高了33.33%。两种极片所组装的电池,热辊压极片的电化学性能优于室温辊压极片,循环容量保持率提高了18.65%。本研究通过调控辊压温度等工艺参数来优化电极性能,可以适度提高极片性能,对锂电池极片工业化制备过程中优化电极性能提供了研究依据。 展开更多

关键词 锂离子电池 辊压温度 微观结构 力学性能 电化学性能

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B+F双相X80管线钢模拟海水环境中慢应变拉伸各向异性研究 被引量：4

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作者 马静 王申豪 +1 位作者 张双杰 范利锋 《河北科技大学学报》 CAS 2020年第5期455-461,共7页

为研究B+F双相X80管线钢各向异性对安全服役的影响,采用金相扫描电镜观察、慢应变拉伸法和电化学极化法,在模拟海水环境中,与轧制方向呈0°,45°,90°3种不同角度试样的B+F双相X80管线钢的慢应变拉伸和极化行为进行了分析... 为研究B+F双相X80管线钢各向异性对安全服役的影响,采用金相扫描电镜观察、慢应变拉伸法和电化学极化法,在模拟海水环境中,与轧制方向呈0°,45°,90°3种不同角度试样的B+F双相X80管线钢的慢应变拉伸和极化行为进行了分析。结果表明:双相X80管线钢组织由多边形铁素体和板条状贝氏体组成,铁素体和贝氏体含量近似为1∶1;在模拟海水环境慢拉伸条件下,B+F双相X80管线钢与轧制方向呈不同角度试样的屈服强度随取样角度的增大明显降低,说明海水对B+F双相X80管线钢具有明显的应力腐蚀作用;与轧制方向呈0°试样的X80管线钢的慢应变拉伸应力与应变曲线呈圆顶状,屈服强度和抗拉强度均最高,屈强比为0.81,均匀伸长率为13.4%,可以满足使用要求;与轧制方向呈90°试样的双相X80管线钢的自腐蚀电位最负,自腐蚀电流最大,耐海水腐蚀性能最差;与轧制方向呈45°试样的双相X80管线钢的自腐蚀电位最正,耐蚀性最优。研究B+F双相X80管线钢在模拟海水中的慢应变拉伸各向异性,可提高其安全服役性,对大变形管线钢的实际生产具有一定的借鉴价值。 展开更多

关键词 金属材料工程 双相管线钢 各向异性 慢应变拉伸 极化行为 海水腐蚀

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2024-T42铝合金点焊接头性能研究 被引量：3

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作者 王会霞 董松浩 +2 位作者 王军 张亮 吴大勇 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2022年第1期70-79,共10页

为改善高强铝合金接头连接性能,提高焊接质量,研究了2024-T42铝合金回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)、电阻点焊和铆接3种不同接头的连接性能,采用显微组织观察试验、拉伸试验、拉剪试验和显微硬度试验等方法,对接头组织和性能进行表征与分析... 为改善高强铝合金接头连接性能,提高焊接质量,研究了2024-T42铝合金回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)、电阻点焊和铆接3种不同接头的连接性能,采用显微组织观察试验、拉伸试验、拉剪试验和显微硬度试验等方法,对接头组织和性能进行表征与分析。结果表明:RFSSW接头的力学性能最优,拉剪性能达到7.23 kN,较铆接和电阻点焊分别提高了115.82%和37.45%;RFSSW接头的拉脱性能达到3.09 kN,较铆接和电阻点焊分别提高了3.69%和137.69%;RFSSW接头显微硬度最高,接近母材,而电阻点焊接头的显微硬度最低,仅为母材的50%;RFSSW与电阻点焊接头断裂方式分别属于韧性断裂和混合型断裂。采用RFSSW方法可以改善铝合金电焊的接头性能,为高强铝合金结构件焊接与连接工艺的应用提供理论和技术参考。 展开更多

关键词 焊接工艺与设备 2024-T42铝合金 RFSSW 电阻点焊 断裂模式 接头性能

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