高强钢具有良好的力学性能而发展迅速,但因其焊接接头断裂韧性下降以及缺乏配套焊材两大问题阻碍其大规模应用。简述了现阶段高强钢气保护药芯焊丝及焊缝金属强韧化研究的发展状况,揭示了焊接材料设计、工艺优化及焊缝金属性能之间的影响规律,讨论了合金化元素和焊接工艺参数对焊接接头力学性能特别是低温韧性的影响,并对高强钢焊接未来发展趋势...
介绍了国内外对超细晶钢的研究和发展概况,阐述了晶粒细化的各种方法,对其中大塑性变形方法进行了重点阐述并提出存在的问题。给出了不同塑性变形方法综合应用的实例及研究成果。结合目前国内外的研究情况,从实际出发,对超细晶钢的生产进行了展望。
铋系（Bi,Pb）2Sr2Ca2Cu3Ox（Bi-2223/Ag）高温超导带材的传统制备工艺难以实现其性能提升。为了改善带材综合性能,从超导带材成形过程中的缺陷及问题出发,介绍了高强度金属外包套材料、多芯线材跑道模拉拔和热等静压三种先进技术。提出了可应用于实际工程的方案,以提高铋系高温超导带材的力学性能。
对用喷射成形工艺制备的7055铝合金采用不同焊丝进行MIG焊焊接试验,对焊接接头组织和力学性能进行了研究。试验结果表明ER4043焊丝焊接接头硬度为200 HV,接头抗拉强度为145 MPa,伸长率为2.23%;焊接接头主要以等轴晶为主,焊缝区为等轴晶和树枝状晶,熔合区和热影响区主要为等轴晶组织,断口为解理断裂。ER5356焊丝焊接接头硬度为90 HV,接头抗拉强度...
对LNG储罐用9Ni钢板进行超低温CTOD试验;采用手工电弧焊、埋弧焊分别对9Ni钢板进行焊接,通过接头拉伸、弯曲和冲击试验,光学显微镜、扫描电镜等试验仪器对焊缝组织、热影响区组织观察,研究9Ni在两种不同焊接方法下所得到的焊接接头的微观组织及性能。结果表明LNG储罐用9Ni钢在-196℃具有较好的强度、伸长率和韧性;焊缝组织主要由奥氏体和析出相...
通过在金红石型药芯焊丝中加入不同含量的铝铁,研究了Al对熔敷金属组织及力学性能的影响,并对夹杂物的数量和成分进行了分析。随着焊丝中铝铁含量的增加,Al对促进其他脱氧元素过渡的作用不明显,熔敷金属强度基本保持不变,韧性变化显著。微观组织及夹杂物分析发现,当Al以合金元素的形式固溶于基体中时,促进晶界块状铁素体的析出,使韧性恶化;当Al...
结合生产实际,利用金相显微镜、扫描电镜及显微硬度仪等手段,对T91钢铸坯在400~550℃间不同装炉温度下的组织及显微硬度进行了对比分析。结果表明,装炉温度影响加热坯料的组织和性能。坯料在400℃装炉时形成铁素体组织,并且组织成分分布不均匀;坯料在500℃装炉后,显微硬度值较高;550℃装炉易形成较大奥氏体组织,最终导致马氏体板条粗大。T91钢铸...
利用研制初期的M公司和R公司两种埋弧焊材,在相同焊接条件下分别埋弧焊接核电站钢安全壳用SA738Gr.B钢。利用光学和扫描电子显微镜探寻组织结构差异,研究焊缝金属冲击功。结果表明含有大量针状铁素体的焊缝金属组织对微裂纹形成和扩展的阻碍作用较大,可使其冲击功提高。本研究为SA738Gr.B钢埋弧焊材的后续改进提供了依据。目前相关埋弧焊材已研...
对HSn88-1合金进行了不同程度的冷变形,绘制出合金的加工硬化曲线。通过对不同厚度退火后试样的抗拉强度和伸长率的测试和组织观察,得出了合金的再结晶温度。结果表明,合金经冷轧变形后具有明显的加工硬化效果。合金的强度随加工率的增大是先增大然后趋于稳定,而伸长率和电导率呈相反变化规律。此外,冷加工率越大,合金的开始再结晶的温度越低。
采用变温机械搅拌方法制备Al Si7Mg合金半固态浆料,研究了冷却速度、剪切速率对浆料组织的影响,探讨了强制对流条件下半固态浆料中球状初生相的制备机理。结果表明在强制对流机械搅拌、剪切速率40 s-1,冷却速度0.12~0.25℃/s以及剪切速率20~80 s-1、冷却速度0.12℃/s条件下制备出近球状组织的Al Si7Mg合金半固态浆料。增加剪切速率对浆料组织形...
在Gleeble-3500热模拟机上进行了等温压缩热模拟试验,研究了T2紫铜在低温塑性变形中流变应力行为和不同变形条件以及退火对组织和性能的影响。结果表明T2紫铜在25~225℃、应变速率0.01~1s-1时,真应力要真应变曲线为动态回复型;应变速率为10 s-1时为动态再结晶型。变形温度越高,流变应力峰值越低;应变速率越高,达到流变应力峰值的速度就越慢,此过...
采用XRD-7000型X射线衍射仪、扫描电镜（SEM）探析了铸态下Mg-4Si-x Sb（x=0.2,0.3,0.4,0.5）合金相的组成与组织形貌;采用场发射（FESEM）分析了不同含量的Sb元素对Mg2Si颗粒几何形态的影响。结果表明铸态下,Mg-4Si-x Sb由琢-Mg、Mg2Si、Mg3Sb2组成。随着Sb元素的增加,Mg2Si相由不规则的多边形结构转变为规则的正六边形结构。由场发射可以观察...
基于旋转电弧焊接机器人进行平板堆焊试验,研究了焊接电流、电压、焊接速度及电弧旋转频率对焊缝成形的影响。结果表明焊接电流增大,熔宽明显增加,熔深和余高也有所增加,熔敷速度增大,成形系数减小,余高系数几乎保持不变;焊接电压增大,熔深和熔宽均有所增加,余高减小,熔敷速度几乎保持不变,余高系数增大,焊缝成形系数先不变后减小;旋转频率增大,...
为了研究镁合金双辊铸轧过程微观组织的演变,对轧制试样进行了微观组织分析。利用有限元软件进行了熔池温度场、流场三维耦合数值模拟。探讨了镁合金铸轧过程熔池的特点及薄带的形成机理,并分析了双棍铸轧过程的动态组织演变。
对消失模铸造砂轮毛坯模型和浇注系统进行设计并进行了模拟仿真分析。采用两种不同的冷却工艺制备奥氏体-贝氏体球铁基和珠光体-铁素体球铁基CBN砂轮,并研究了铸造球铁基砂轮毛坯的后续机加工工艺。结果表明,所设计的铸造毛坯模型和浇注系统能使铸液在消失模铸造过程中平稳地充型,同时能满足砂轮补缩和后续机加工装夹定位的要求;所制备的奥-贝球...
采用元胞自动机法（CA）计算铸锭的凝固组织,围绕宏观偏析的宏/微观耦合计算问题,针对微观组织模型的选取,本文从元胞尺度为介观（100μm×100μm）和微观（10μm×10μm）两个方面,以Al-4.7wt%Cu合金铸锭为例,分别从1能否计算出柱状晶向等轴晶转变（CET）过程;2能否计算出生长过程的二次枝晶;3能否较准确计算出晶粒的溶质分布情况;4计算效率快慢等四...
采用选晶法在改进型Bridgman定向凝固炉上制备了镍基单晶高温合金DD403、DD407和Alloy A试样,研究了三种不同成分单晶合金铸态微观组织差异。结果表明,抽拉速率为6 mm/min时,DD403、DD407和Alloy A合金一次枝晶间距分别为217、221、225μm;三种合金共晶含量的体积分数分别为0.24%、4.61%和2.96%。
微合金化铝铁合金中,随着Sc、Zr元素的加入,合金熔体中形成Al-Fe、Al-Sc、Al-Zr、Al-Fe-Sc、Al-Fe-Zr、Al-Fe-Sc-Zr固溶体,起到了固溶强化的作用,合金的强度、硬度提高,塑性、韧性降低。Sc、Zr细化剂在凝固过程中提供优质的异质形核核心,有效地细化铝基体晶粒。并且在一定程度上改变富铁相形态,使之由粗针状逐渐转变成细针状和花朵状,起到细晶强...
通过液态光敏树脂固化成型（SLA）快速成型技术制作管接头原型作熔模使用,代替传统的蜡模,可在很短时间内生产出满足质量要求的合格铸件,缩短了新产品的开发周期,提高了开发质量。分析研究了管接头原型制作工艺,为其他铸件的快速熔模铸造打下良好基础。
针对某型柴油机机体缸孔铸造缺陷,对该型柴油机机体的浇注系统进行了研究分析。并对原铸造工艺进行了优化改进。采用底注开放式大流量浇注系统降低了铁水充型速率（应小于0.5 m/s）。通过模拟充型凝固,确立了新铸造工艺方法,并对后续生产进行跟踪验证。结果表明,该铸造工艺满足技术要求,能为今后浇注系统设计提供参考。
采用半固态法制备用于纺织机械的新型Mg-7.5Al-0.8Zn-0.5V-0.1Nb镁合金,并利用OM、SEM、XRD、拉伸试验机、电化学进行了试样显微组织、物相组成、力学性能以及耐腐蚀性能的测试。结果表明,该新型合金晶粒细小,主要由琢-Mg基体和少量的Mg17Al12相组成,并且其抗拉强度提高、屈服强度和伸长率等力学性能与耐腐蚀性能比AZ31镁合金显著提高。
在Gleeble-1500D模拟机上对核电用316LN奥氏体不锈钢的热拉伸行为进行了研究,获得了钢在变形温度900~1200℃、应变速率0.01~1 s-1条件下拉伸变形的真应力-真应变曲线。通过Deform-3D有限元软件模拟了热拉伸过程,利用迭代法对试样颈缩后对应的真应力-真应变曲线进行修正。对试样颈缩前塑性变形部分对应的真应力-真应变数据拟合处理,得到了不同变...
以某冷轧生产线上的滚筒式飞剪数据为依据,利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对飞剪的剪切过程进行了模拟。对钢板厚度、相对切入深度、剪刃重叠量、剪刃间隙、刀钝半径、剪切速度、剪刃形状不同条件下的剪切力进行了分析计算。结果表明,随着板厚的增加,最大剪切力时刻的相对切入深度降低。剪刃重叠量增大,剪切力略有所增加。剪切速度增大,剪切力...
以往分析板形问题只是假设横向流动不均而忽视厚度方向金属流动不均。以板形控制技术及理论为依据,从板带厚度方向金属流动不均入手,对高强板瓦楞浪形成机理进行了研究。根据某钢铁公司3500 mm炉卷轧机生产X80等高强厚板时出现的瓦楞浪,对假设进行了验证。模拟结果和现场实测板形高度吻合,证明辊速周期性变化会导致高强板出现瓦楞浪。通过多组轧...
运用有限元软件对轮毂法兰盘模锻成形过程进行了数值模拟。研究了三种不同形状预锻件对模锻过程中金属流动、模具受力和温度的影响。以提高产品质量和降低载荷为目的,给出了较优的模锻成形方案。按照优化方案设计了闭式热锻模具,结果能为类似锻件的闭式模锻工艺和模具设计提供依据。
泵体是车辆发动机中的关重零部件,形状复杂,原采用金属型铸造,性能无法满足使用要求。零件成形工艺改为精密锻造。采用有限元法着重研究了其精锻成形过程,再现了泵体在筋部顶端不易充满的缺陷。通过设计不同的预制坯,优化出了预制坯形状。经过试制,结果表明,泵体锻件所有的窄筋、凸耳均充填完满,大头部分外轮廓不再切削加工。泵体锻件的使用性能...
球头销零件,材料多为普通碳素结构钢。传统的成形方法为机加工,它不但浪费大量的材料而且工件力学性能不理想。采用DEFORM-3D有限元软件对该球头销的成形过程进行了模拟,对不同直径不同长度的坯料进行了冷镦模拟实验,得出了较为合适的坯料尺寸。
以某发动机罩内板为例,进行了拉延工序的工艺设计。利用板料成形分析有限元软件DYNAFORM对拉延成形过程进行了数值模拟,预测和分析了无拉延筋和有拉延筋的质量缺陷。以压边力和拉延筋分布为参考因素,从力学原理方面研究了其对发动机罩内板成形的影响。由模拟分析结果确定的压边力和拉延筋布置能大大提高发动机罩内板的成形质量。
为了满足特高压输变电线路常温和极端低温的使用要求,需要提高陶瓷渊玻璃）绝缘子帽性能。采用锻造工艺成形45、40Cr和Q235B钢绝缘子帽以取代QT450-10球墨铸铁帽。试验结果表明,锻造生产的绝缘子帽表面光滑,外形优美,无需逐件进行野X射线无损探伤冶检测。在常温下,QT450-10铸件抗拉强度比45钢锻件低32.7%,伸长率低8.3%;极端温度（-50℃）条件下,...
以某汽车B柱加强板为例,考虑零件的材料及结构特点,合理地确定了它的工艺方案。采用Autoform4.5软件进行了冲压方向的确定,设计了压料面和拉延筋。同时完成工艺补充及拉延成形过程的数值模拟。根据模拟结果预测板料成形过程中拉裂、减薄、起皱等缺陷。分析了引起缺陷的原因,提出了合理的拉延成形工艺参数。结果能为实际生产提供参考和依据。
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