7050-T7451铝合金干切削表面完整性研究

旨在探究干式切削条件下切削参数对7050-T7451铝合金表面完整性的影响规律,基于单因素面铣削实验,得到了切削参数对切削力、工件表面形貌、加工硬化和残余应力的影响规律。结果表明:切削三要素对切削力和工件表面粗糙度有着明显的影响,在切削速度较低时,X向切削力略微增大,而切削速度由500 m/min变化到1000 m/min时,X向切削力逐渐较小,随后呈增大的变化趋势,切削力与切削深度、进给量呈正相关关系。较高的切削速度和较小的进给量可以改善表面粗糙度,切削深度对表面粗糙度影响较小;加工硬化随切削速度与进给量的增大呈先增大后减小的变化趋势,而加工硬化程度与切削深度呈负相关关系;残余应力随切削参数的改变呈“勺”形分布,切削速度与进给量对残余应力的影响较大,且表层残余压应力的最大值基本在0.05~0.2 mm,而亚表层残余拉应力最大值在0.25~0.4 mm。     

化学热处理后残余应力分布及对疲劳强度的影响

探讨了渗碳，碳氮共渗，氮化等常用的化学热处理后所产生的残余应力分布特点，及其对疲劳强度的影响。试验表明，化学热处理后残余压应力的深度往往与渗层深度相一致。渗层中的相变次序和残余奥氏体的存在对残余应力分布影响较大。表层残余压力对工件的疲劳强度起着有益的作用。     

喷丸处理7075铝合金循环载荷下表面残余应力的松弛规律

采用喷丸工艺引入表层残余应力,分析了循环载荷下7075铝合金试样的应力松弛规律,研究了喷丸工艺引入的初始残余应力状态、表层显微硬度及表面粗糙度对试样抗疲劳性能和残余应力松弛的影响.结果表明,喷丸引入的表层残余应力是提高试样抗疲劳性能的主要因素,但表层冷作程度及表面缺口效应对喷丸试样的低周、高周抗疲劳极限和残余应力松弛有很大影响.循环应力水平接近高周疲劳极限时,残余应力无明显松弛;应力水平接近低周疲劳极限时,残余应力发生早期大幅松弛,且残余应力峰外移.     

高速冲击作用下20钢加工硬化行为

滚压成形是一种高效的生产工艺,材料受到高速冲击作用产生的加工硬化行为直接影响工件表面质量和使用性能.基于塑性成形规律,开展了常温条件下应变率为2000～4000 s-1的高速冲击试验和扫描电镜试验,依据试验数据建立了20钢应力应变模型,阐明了20钢加工硬化的位错机理,分析了加工硬化率的变化规律,得到了位错密度与应变的关系以及加工硬化率与位错密度之间的关系,通过理论与试验相结合的方式从宏微观角度解释了20钢在高速冲击作用下加工硬化行为.     

频谱谐波振动时效在大型焊接构件中的应用

采用频谱谐波振动时效技术,对大型焊接构件进行消除残余应力试验。试验结果表明,该技术能够有效地消除大型焊接构件残余应力,有效均化残余应力,提高工件尺寸精度稳定性。验证了该技术在大型焊接构件中的应用效果,为其推广、发展奠定了理论基础。     

7075铝合金残余应力松弛影响因素的实验研究

分别采用淬火和退火态喷砂两种强化工艺引入结构和表层集中残余应力,研究了在循环应力下具有不同残余应力状态的7075铝合金表层残余应力松弛现象,并基于应力松弛机理讨论了两种不同强化工艺下残余应力松弛规律的异同.分析结果表明,加载应力的状态与大小、残余应力的初始分布和冷作是影响两种强化工艺下残余应力松弛异同的主要因素.淬火强...     

铝管强旋的软化现象探讨

研究了纯铝管挤压拉伸后旋压与挤压后旋压的硬度变化现象和规律，以及残余应力对硬度变化的影响。旋压变形率在３０％左右时旋压件软化程度最大。要在铝管旋压中有效地提高工件的材料硬度，选用挤压成形的管坯比选用挤压拉伸成形的管坯效果更好，３５０℃保温２ｈ的热处理工艺可以消除管坯拉伸残余应力，其旋压的硬度效果与挤压后旋压的硬度效果基本相同。     

低温时效工艺在液压支架结构件上的应用

液压支架的结构件焊后容易产生热应力、组织应力等残余应力,作为去除应力的方法之一,高温时效的应力消除率较高,但同时也存在工件变形、产生氧化皮等一系列弊端;而低温时效的处理温度低,不易产生氧化皮和工件变形,而且同样能达到降低冷裂纹产生倾向的效果。将通过性能检测对2种时效工艺进行比较分析,以确定最理想的时效工艺。     

基于毛坯残余应力框类零件铣削加工变形研究

采用弹塑性有限元方法,对工程中常用的典型工件进行了切削加工仿真,研究了工件结构不同对切削过程中毛坯内部残余应力的释放引起工件加工变形规律的影响,结果表明:工件毛坯残余应力在铣削加工过程中对称释放有利于减小零件加工后变形。并通过实验手段验证了结论的正确性。     

弹簧钢喷丸成形残余应力及回弹弧高有限元模拟

针对实际生产中弹簧钢的喷丸成形过程进行了有限元建模。以随机弹丸的形式模拟弹丸的动态显示冲击,同时引入材料阻尼以减少振荡对弹丸连续冲击的影响,并以静力通用分析模拟了工件回弹过程。分析结果表明,最大的等效塑性变形区位于表层,随着速度的增大等效塑性应变不断增大,并且最大残余应力所在的深度也是随入射速度的增大而增大。随着弹丸数量的增大,试片回弹弧高增大,但是回弹高度存在一个饱和点,其饱和回弹的弧高度约为1.17 mm。     

铍材机加应力沿层深分布规律

采用X2 0 0 1应力分析仪测试了铍材经车加工和铣加工后的残余应力 ,研究了机加工参数对残余应力的影响及残余应力消除方法。结果表明 ,车加工和铣加工均使铍材表层产生压应力 ,随进刀量和吃刀深度的增加 ,压应力逐渐增大 ,其范围在 10 0～ 2 0 0MPa之间。化学蚀刻是消除铍材机加应力的有效方法。化学蚀刻后逐层测试所得应力沿深度分布与用多波长法测试结果趋势一致 ,大小略有差异     

切削中残余应力释放对工件加工变形的影响

为了研究加工过程中毛坯初始残余应力的释放对加工变形的影响,在弹塑性理论的基础上,建立了三维铣削仿真加工变形场的有限元分析模型,利用位移约束转换和“单元生死”技术仿真了加工过程中工件装夹和材料的去除。通过仿真数据与实验数据相比较,结果表明:工件毛坯残余应力在铣削加工过程中对称释放有利于减小工件加工后变形。     

基于Simufact轴承内圈辗压成形有限元模拟仿真

针对轴承内圈综合力学性能及疲劳特性要求较高等问题,以深沟球轴承内圈为研究对象,对其辗压成形原理进行分析;运用专业有限元软件Simufact建立其连辗压成形有限元模拟仿真模型,对其在不成形率下的等效应力、等效应变变化规律及不同辗压成形工艺参数下的等效应力、等效应变变化规律进行仿真分析。有限元模拟仿真结果表明:随着辗压成形率增加,等效应力及应变呈现逐渐增加的趋势,且在不同的成形率下,等效应力、应变大小及分布位置不同;随着辗压温度及进给速度的增加,等效应力及应变呈现逐渐减小的趋势;随着摩擦因数的增加,等效应力及等效应变都呈现先减小后增加的趋势;该研究为轴承内圈辗压成形模具设计和工艺参数优化提供了理论依据。     

钻孔爆破孔间最佳延时时间模型试验研究

为探寻钻孔爆破孔间最佳延期时间,采用高速摄影技术、动态应变测试方法以及数码电子起爆系统等高精度试验设备,从新自由面形成时间和应力波残余量两方面因素考虑,通过混凝土边坡模型单孔爆破高速摄影拍摄和逐孔爆破动态应变测试试验进行分析研究。孔间延时时间为5 ms时,前后炮孔间应力波叠加情况很好,但是后孔起爆时未能形成良好的自由面;当孔间延时时间为10 ms时,既能保证有10 mm以上的裂缝形成,后孔起爆时又仍有较大残余应力存在于介质中,有利于形成良好的破碎效果;当孔间延时时间为15 ms时,介质中由前孔爆破产生的残余应力几乎消失;当孔间岩石在20 ms以上时,后孔起爆不受前孔爆破应力波影响。综合考虑,建议逐孔微差爆破中孔间最佳延时时间控制在10~15 ms。     

焊接压力容器残余应力分析

本文探讨了压力容器在成形和焊接过程中残余应力的产生机理，分析了残余应力引起容器疲劳破坏和应力腐蚀破坏的原因，提出了消除或减少压力容器残余应力的措施。     

消除铍机加工表层损伤方法的研究

研究机加工对铍的表层组织、表层应力分布和力学性能的影响,建立消除损伤的方法。机加工后,在铍表层产生了形变孪晶和残余压应力,使铍的力学性能下降;机加损伤深度随机加工吃刀深度和走刀量增加而增加。采用化学蚀刻和750℃退火消除铍机加损伤层后,铍力学性能得到明显恢复。     

退火工艺对升温热轧镁铝层合板表面残余应力的影响

镁铝层合板经轧制成形后会产生大量的残余应力,严重影响层合板的后续加工和板材的使役性能。本文对三道次升温热轧的镁铝层合板进行不同工艺的退火处理后,使用iXRD-X射线残余应力检测仪测量层合板的表面残余应力,采用SEM-EBSD技术分析了层合板的表面微观组织。研究发现：1)退火前层合板表面残余应力沿平面的分布存在各向异性,各道次层合板的表面残余应力不同;2)残余应力在不同退火工艺下的消除机制不同,低温下为回复退火,中温下为回复与再结晶作用共存,高温下为再结晶退火;3)局域取向差值(KAM)可反映位错密度的分布,从而对残余应力进行表征,KAM越小,残余应力的消除效果越好。研究结果对改善镁铝层合板的后续加工性能及扩大板材的适用范围等问题提供了帮助。     

机械加工表面的残余应力研究

在机械加工过程中,影响表面质量的因素是非常复杂的。主要从3个方面对加工表面的残余应力进行分析和探讨:冷塑性变形的影响,热塑性变形的影响和金相组织变化的影响。工件磨削时产生的裂纹及其如何防止等问题。     

花键冷滚轧成形的有限元模拟

利用弹塑性有限元理论,借助商用分析软件ANSYS/LS-DYNA,通过数值模拟,实现了花键冷滚轧成形过程的可视化。根据花键成形过程的模拟结果,揭示了应力、应变的变化情况。所得结果为改进设计提供了定量依据,同时也为深入研究花键冷滚轧成形机理奠定了基础。     

含焊接接头输气管线残余应力测试研究

本文采用钻孔法对煤层上方下沉360mm的输气管线焊接接头及管体进行残余应力测试,并对比研究了现场及实验室残余应力的测试结果。结果表明放空后的输气管线管体残余应力均呈现出较低的水平,管体环向残余应力低于轴向残余应力,受测区域最大轴向残余拉应力为129MPa;管接头区域主要表现为残余拉应力,最大值为318MPa。