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电弧熔丝增材制造残余应力控制方法综述
被引量:
9
1
作者
权国政
杨焜
+1 位作者
盛雪
余炎泽
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期1-10,共10页
电弧熔丝增材制造工艺是一种先进且高效的增材技术,电弧熔丝增材制造构件的残余应力严重影响构件力学性能。因此,大量学者就如何对电弧熔丝增材构件残余应力进行消除控制进行了研究。综述了消除控制电弧熔丝增材残余应力的方法,熔丝增...
电弧熔丝增材制造工艺是一种先进且高效的增材技术,电弧熔丝增材制造构件的残余应力严重影响构件力学性能。因此,大量学者就如何对电弧熔丝增材构件残余应力进行消除控制进行了研究。综述了消除控制电弧熔丝增材残余应力的方法,熔丝增材准备阶段、熔丝增材阶段、熔丝增材各层完成阶段及熔丝增材后热处理阶段4个部分进行总结分析,着重总结分析了后两个阶段消除增材残余热应力及相变应力的工艺方法,主要包括锤击、各种机械振动法以及增材后热处理工艺,在这两个阶段选择合适的工艺可以有效消除增材制造产生的相变应力与热应力,以期为电弧熔丝增材构件力学性能提高提供指导。
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关键词
电弧熔丝增材制造
残余应力控制
后处理
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职称材料
电弧熔丝增材中锤击消除控制残余应力预设目标下介入温度寻优
被引量:
3
2
作者
权国政
鹿超龙
+4 位作者
温志航
卢顺
张建生
董旭刚
周杰
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期175-183,共9页
为优化锤击介入温度,构建了电弧熔丝增材-锤击耦合有限元分析模型。总结了锤击消除控制残余应力的基本机理为锤击产生的塑性延展变形抵消了焊缝内部的残余拉伸弹性应变。重点分析了增材和不同锤击介入温度下锤击处理后残余应力场及锤击...
为优化锤击介入温度,构建了电弧熔丝增材-锤击耦合有限元分析模型。总结了锤击消除控制残余应力的基本机理为锤击产生的塑性延展变形抵消了焊缝内部的残余拉伸弹性应变。重点分析了增材和不同锤击介入温度下锤击处理后残余应力场及锤击变形量分布与演变规律,并进一步寻求锤击残余应力消除控制策略及变形量协调优化策略。结果表明,在锤击介入温度为650℃时锤击消除残余应力效果最为显著。在合适的锤击介入温度下,焊缝不会遭到机械破坏,还会产生合适的变形量以抵消内部残余拉伸应变,释放残余拉应力。
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关键词
熔丝增材
残余应力
随焊锤
介入温度
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职称材料
大规格气阀坯电镦成形质量控制研究综述
3
作者
权国政
雷盛
蒋立鹤
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期2-9,共8页
制坯作为气阀成形的关键工序,其成形质量决定着气阀的服役性能和寿命。通过分析热挤压和电镦等成形工艺的优缺点可知,电镦相较于其他成形工艺更适用于大规格气阀坯成形。而随着气阀坯规格的增大,电镦件成形质量也愈加难以控制。针对表...
制坯作为气阀成形的关键工序,其成形质量决定着气阀的服役性能和寿命。通过分析热挤压和电镦等成形工艺的优缺点可知,电镦相较于其他成形工艺更适用于大规格气阀坯成形。而随着气阀坯规格的增大,电镦件成形质量也愈加难以控制。针对表面波浪等形状缺陷和晶粒粗大等微观缺陷对其进行成因分析,从成形形状、晶粒控制和形状-晶粒协同控制3个方面综述了大规格气阀坯电镦成形质量的控制方法,并进一步阐述了电镦工艺智能优化方法,为大规格气阀坯电镦成形的实际生产提供参考。
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关键词
电镦
气阀坯
成形质量
工艺参数
晶粒尺寸
智能优化
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职称材料
大型2219铝合金铸锭多向镦拔工艺
被引量:
1
4
作者
陈锐
王雨
+2 位作者
谢丹
徐戊矫
吴道祥
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期19-27,共9页
针对长征五号运载火箭用大型2219铝合金过渡环在铸锭多向镦拔开坯工序中常出现的坯料内外温差大和变形不均匀等问题,探究了不同镦拔次数的多向镦拔工艺方案对中间坯料温度和应变分布均匀性的影响。基于Deform-3D平台建立了三维热-力耦...
针对长征五号运载火箭用大型2219铝合金过渡环在铸锭多向镦拔开坯工序中常出现的坯料内外温差大和变形不均匀等问题,探究了不同镦拔次数的多向镦拔工艺方案对中间坯料温度和应变分布均匀性的影响。基于Deform-3D平台建立了三维热-力耦合有限元分析模型,以探求合理的大型2219铝合金铸锭的多向镦拔工艺。对6种多向镦拔工艺方案的数值模拟研究表明,在考虑镦拔次数上限时,在4镦4拔开坯方案下坯料的温度方差为17.7,等效应变方差与应变均值比为0.22,该方案下的坯料温度和应变分布较为均匀。同时,分析了大型2219铝合金铸锭多向锻造镦拔次数存在上限的原因,最后通过实际生产验证及后续环件性能测试证明了该镦拔方案的合理性。
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关键词
2219铝合金铸锭
大型环件
多向镦拔
数值模拟
镦拔次数
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职称材料
航空锻件常见表观缺陷及其控制研究
被引量:
3
5
作者
孙朝远
周杰
+3 位作者
赵博
蒋佳君
谢静
刘洋
《精密成形工程》
北大核心
2022年第10期26-33,共8页
目的揭示服役寿命长、工况苛刻、锻造成本高、质量控制难度大的航空结构件与发动机盘件用钛合金、高温合金等锻件外观缺陷的产生原因及控制措施。方法按照航空锻件锻造流程(开坯、制坯、模锻和锻后热处理),分别研究裂纹、折叠、错移等...
目的揭示服役寿命长、工况苛刻、锻造成本高、质量控制难度大的航空结构件与发动机盘件用钛合金、高温合金等锻件外观缺陷的产生原因及控制措施。方法按照航空锻件锻造流程(开坯、制坯、模锻和锻后热处理),分别研究裂纹、折叠、错移等锻造缺陷产生的原因。结果航空锻件产生表观质量缺陷的原因一般由工艺设计不合理、锻造操作不当、工装设备保障不到位等导致,需结合锻件材料、形状、变形过程等采取对应措施进行优化解决。结论对航空锻件缺陷产生原因进行了研究,给出了行之有效的解决措施,对于航空锻件质量的提高,尤其是新材料、大尺寸、复杂结构的航空锻件研制具有重要的工程指导意义。
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关键词
航空锻件
锻造缺陷
折叠
裂纹
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职称材料
直升机飞行安全件锻造残余应力与表面裂纹研究
6
作者
孙朝远
谢静
+1 位作者
宁永权
周杰
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期107-112,共6页
针对残余应力导致某型直升机锻件表面裂纹萌生问题,系统研究了35Cr2Ni4MoA飞行安全件表面裂纹形成机理与防治方法。结果表明,35Cr2Ni4MoA锻后冷却方式对残余应力影响显著,空冷残余应力明显高于缓冷(坑冷),坑冷残余应力均值为1080 MPa。...
针对残余应力导致某型直升机锻件表面裂纹萌生问题,系统研究了35Cr2Ni4MoA飞行安全件表面裂纹形成机理与防治方法。结果表明,35Cr2Ni4MoA锻后冷却方式对残余应力影响显著,空冷残余应力明显高于缓冷(坑冷),坑冷残余应力均值为1080 MPa。另外,残余应力受终锻温度影响显著,残余应力随终锻温度升高基本呈现增大趋势。锻后退火和吹砂可有效降低35Cr2Ni4MoA锻件残余应力。残余应力大于600 MPa时,35Cr2Ni4MoA锻件在盐酸下易产生应力腐蚀,且裂纹长度、宽度和深度与残余应力和腐蚀时间呈正相关。未进行退火处理以降低残余应力时,35Cr2Ni4MoA锻件不能进行酸洗处理。
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关键词
35Cr2Ni4MoA
直升机飞行安全件
锻造
残余应力
表面裂纹
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职称材料
题名
电弧熔丝增材制造残余应力控制方法综述
被引量:
9
1
作者
权国政
杨焜
盛雪
余炎泽
机构
重庆大学材料科学与工程学院先进模具智能制造重庆市重点实验室
出处
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期1-10,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFB1106492)
国家工业强基工程项目(TC180A3Y1/18)
+1 种基金
重庆市技术创新与应用示范专项产业类重点研发项目(cstc2018jszx-cyzdX0121)
重庆市技术创新与应用发展重点项目(cstc2019jscx-mbdx0080)。
文摘
电弧熔丝增材制造工艺是一种先进且高效的增材技术,电弧熔丝增材制造构件的残余应力严重影响构件力学性能。因此,大量学者就如何对电弧熔丝增材构件残余应力进行消除控制进行了研究。综述了消除控制电弧熔丝增材残余应力的方法,熔丝增材准备阶段、熔丝增材阶段、熔丝增材各层完成阶段及熔丝增材后热处理阶段4个部分进行总结分析,着重总结分析了后两个阶段消除增材残余热应力及相变应力的工艺方法,主要包括锤击、各种机械振动法以及增材后热处理工艺,在这两个阶段选择合适的工艺可以有效消除增材制造产生的相变应力与热应力,以期为电弧熔丝增材构件力学性能提高提供指导。
关键词
电弧熔丝增材制造
残余应力控制
后处理
Keywords
wire and arc additive manufacturing
control of residual stress
post-processing
分类号
TG145.23 [金属学及工艺—金属材料]
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职称材料
题名
电弧熔丝增材中锤击消除控制残余应力预设目标下介入温度寻优
被引量:
3
2
作者
权国政
鹿超龙
温志航
卢顺
张建生
董旭刚
周杰
机构
重庆大学材料科学与工程学院先进模具智能制造重庆市重点实验室
重庆
杰品科技股份有限公司
重庆
大江杰信锻造有限公司
出处
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期175-183,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFB1106502)
国家工业强基工程(TC180A3Y1/18)
+1 种基金
重庆市技术创新与应用示范专项产业类重点研发项目(cstc2018jszx-cyzdX0121)
重庆市技术创新与应用发展重点项目(cstc2019jscx-mbdx0080)。
文摘
为优化锤击介入温度,构建了电弧熔丝增材-锤击耦合有限元分析模型。总结了锤击消除控制残余应力的基本机理为锤击产生的塑性延展变形抵消了焊缝内部的残余拉伸弹性应变。重点分析了增材和不同锤击介入温度下锤击处理后残余应力场及锤击变形量分布与演变规律,并进一步寻求锤击残余应力消除控制策略及变形量协调优化策略。结果表明,在锤击介入温度为650℃时锤击消除残余应力效果最为显著。在合适的锤击介入温度下,焊缝不会遭到机械破坏,还会产生合适的变形量以抵消内部残余拉伸应变,释放残余拉应力。
关键词
熔丝增材
残余应力
随焊锤
介入温度
Keywords
fuse adding
residual stress
hammering
intervention temperature
分类号
TG156 [金属学及工艺—热处理]
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职称材料
题名
大规格气阀坯电镦成形质量控制研究综述
3
作者
权国政
雷盛
蒋立鹤
机构
重庆大学材料科学与工程学院先进模具智能制造重庆市重点实验室
南京中远海运船舶设备配件有限公司江苏省船舶动力系统零件
先进
制造
工程
技术研究中心
出处
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期2-9,共8页
基金
国家自然科学基金面上资助项目(52175287)
重庆市自然科学基金面上资助项目(CSTB2022NSCQ-MSX0593)。
文摘
制坯作为气阀成形的关键工序,其成形质量决定着气阀的服役性能和寿命。通过分析热挤压和电镦等成形工艺的优缺点可知,电镦相较于其他成形工艺更适用于大规格气阀坯成形。而随着气阀坯规格的增大,电镦件成形质量也愈加难以控制。针对表面波浪等形状缺陷和晶粒粗大等微观缺陷对其进行成因分析,从成形形状、晶粒控制和形状-晶粒协同控制3个方面综述了大规格气阀坯电镦成形质量的控制方法,并进一步阐述了电镦工艺智能优化方法,为大规格气阀坯电镦成形的实际生产提供参考。
关键词
电镦
气阀坯
成形质量
工艺参数
晶粒尺寸
智能优化
Keywords
electric upsetting
air value billet
forming quality
process parameter
grain size
intelligent optimization
分类号
TK426 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
TG306 [金属学及工艺—金属压力加工]
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职称材料
题名
大型2219铝合金铸锭多向镦拔工艺
被引量:
1
4
作者
陈锐
王雨
谢丹
徐戊矫
吴道祥
机构
重庆大学材料科学与工程学院先进模具智能制造重庆市重点实验室
西南铝业(集团)有限责任公司技术中心
出处
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期19-27,共9页
基金
重庆市技术创新与应用示范专项产业类重点研发项目(cstc2018jszx-cyzdX0094)
贵州省科技计划(黔科合支撑[2021]一般308)。
文摘
针对长征五号运载火箭用大型2219铝合金过渡环在铸锭多向镦拔开坯工序中常出现的坯料内外温差大和变形不均匀等问题,探究了不同镦拔次数的多向镦拔工艺方案对中间坯料温度和应变分布均匀性的影响。基于Deform-3D平台建立了三维热-力耦合有限元分析模型,以探求合理的大型2219铝合金铸锭的多向镦拔工艺。对6种多向镦拔工艺方案的数值模拟研究表明,在考虑镦拔次数上限时,在4镦4拔开坯方案下坯料的温度方差为17.7,等效应变方差与应变均值比为0.22,该方案下的坯料温度和应变分布较为均匀。同时,分析了大型2219铝合金铸锭多向锻造镦拔次数存在上限的原因,最后通过实际生产验证及后续环件性能测试证明了该镦拔方案的合理性。
关键词
2219铝合金铸锭
大型环件
多向镦拔
数值模拟
镦拔次数
Keywords
2219 aluminum alloy ingot
heavy ring part
multidirectional upsetting and stretching
numerical simulation
upsetting and stretching repeats
分类号
TG316 [金属学及工艺—金属压力加工]
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职称材料
题名
航空锻件常见表观缺陷及其控制研究
被引量:
3
5
作者
孙朝远
周杰
赵博
蒋佳君
谢静
刘洋
机构
重庆大学
材料
科学与
工程
学院
中国第二重型机械集团德阳万航模锻有限责任公司
沈阳飞机设计研究所
出处
《精密成形工程》
北大核心
2022年第10期26-33,共8页
文摘
目的揭示服役寿命长、工况苛刻、锻造成本高、质量控制难度大的航空结构件与发动机盘件用钛合金、高温合金等锻件外观缺陷的产生原因及控制措施。方法按照航空锻件锻造流程(开坯、制坯、模锻和锻后热处理),分别研究裂纹、折叠、错移等锻造缺陷产生的原因。结果航空锻件产生表观质量缺陷的原因一般由工艺设计不合理、锻造操作不当、工装设备保障不到位等导致,需结合锻件材料、形状、变形过程等采取对应措施进行优化解决。结论对航空锻件缺陷产生原因进行了研究,给出了行之有效的解决措施,对于航空锻件质量的提高,尤其是新材料、大尺寸、复杂结构的航空锻件研制具有重要的工程指导意义。
关键词
航空锻件
锻造缺陷
折叠
裂纹
Keywords
air forgings
forging defects
fold
crack
分类号
TG316 [金属学及工艺—金属压力加工]
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职称材料
题名
直升机飞行安全件锻造残余应力与表面裂纹研究
6
作者
孙朝远
谢静
宁永权
周杰
机构
重庆大学材料科学与工程学院先进模具智能制造重庆市重点实验室
中国第二重型机械集团德阳万航模锻有限责任公司
西北工业
大学
材料
学院
出处
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期107-112,共6页
基金
国家重点研发计划(2022YFB3400143)。
文摘
针对残余应力导致某型直升机锻件表面裂纹萌生问题,系统研究了35Cr2Ni4MoA飞行安全件表面裂纹形成机理与防治方法。结果表明,35Cr2Ni4MoA锻后冷却方式对残余应力影响显著,空冷残余应力明显高于缓冷(坑冷),坑冷残余应力均值为1080 MPa。另外,残余应力受终锻温度影响显著,残余应力随终锻温度升高基本呈现增大趋势。锻后退火和吹砂可有效降低35Cr2Ni4MoA锻件残余应力。残余应力大于600 MPa时,35Cr2Ni4MoA锻件在盐酸下易产生应力腐蚀,且裂纹长度、宽度和深度与残余应力和腐蚀时间呈正相关。未进行退火处理以降低残余应力时,35Cr2Ni4MoA锻件不能进行酸洗处理。
关键词
35Cr2Ni4MoA
直升机飞行安全件
锻造
残余应力
表面裂纹
Keywords
35Cr2Ni4MoA
helicopter flight safety parts
forging
residual stress
surface crack
分类号
TG312 [金属学及工艺—金属压力加工]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
电弧熔丝增材制造残余应力控制方法综述
权国政
杨焜
盛雪
余炎泽
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
9
在线阅读
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职称材料
2
电弧熔丝增材中锤击消除控制残余应力预设目标下介入温度寻优
权国政
鹿超龙
温志航
卢顺
张建生
董旭刚
周杰
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
在线阅读
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职称材料
3
大规格气阀坯电镦成形质量控制研究综述
权国政
雷盛
蒋立鹤
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
4
大型2219铝合金铸锭多向镦拔工艺
陈锐
王雨
谢丹
徐戊矫
吴道祥
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
5
航空锻件常见表观缺陷及其控制研究
孙朝远
周杰
赵博
蒋佳君
谢静
刘洋
《精密成形工程》
北大核心
2022
3
在线阅读
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职称材料
6
直升机飞行安全件锻造残余应力与表面裂纹研究
孙朝远
谢静
宁永权
周杰
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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