喷丸对车轮辐板表面残余应力的影响

采用小直径盲孔法,对车轮辐板表面下残余应力分布状态进行测试和分析。通过对喷丸车轮辐板表面下残余应力分布状态和未喷丸车轮辐板表面下残余应力分布状态的对比,分析喷丸对车轮辐板表面下残余应力分布状态的影响。试验研究结果表明,喷丸处理能够有效改善车轮辐板表面残余应力状态,从而提高车轮的安全使用性能。     

超高强度抽油杆残余应力分布和衰减规律的研究

以超高抽油杆为工程背景，对表面感应淬火和喷丸歼余应力的产生过程及在外加拉伸载上，残余应力的衰减行为进行了数值及实验研究，结果表明：当感应淬火和喷丸强化前，杆体屈服强度高于一定值后，其硬化层形成的残余应力基本一致；残余应力的衰减以决于心部屈服强度，心部屈服强度越高，使残余应力发生明显衰减的外加应力就越高；使残余力明显衰外加应力介于整体杆拉伸强度的σ０．０２和σ０．２之间，经表面感应淬火和喷丸强化后，     

湿法喷丸处理YG8合金表面残余应力分析及对性能的影响

采用湿法喷丸工艺对YG8硬质合金进行表面处理,旨在提高材料的性能.通过X射线衍射法对不同喷射条件处理的合金表面残余应力及其深度分布进行了分析,并研究了残余应力对力学性能的影响.研究表明,湿法喷丸处理在硬质合金表层内产生残余压应力,喷射压力和喷射时间对残余应力及分布有显著影响,该应力及分布有利于材料性能的提高.应用该处理方法,在喷射压力为0.5MPa、喷射时间为2min的条件下,硬质合金的抗弯强度提高约11%,洛氏硬度为89.64HRA,磨损量减少36%.     

喷丸处理对S形辐板车轮辐板表面周向残余应力变化影响的试验研究

采用X射线衍射法对喷丸处理前后车轮辐板表面周向残余应力状态的实际变化情况进行了试验研究,研究结果表明,喷丸处理有效改善精加工过程对辐板表面残余应力状态的恶劣影响,从而提高车轮的安全使用性能。     

喷丸强化对TB6钛合金疲劳性能和表面完整性的影响

为了提高TB6钛合金零件的疲劳抗力,研究了喷丸强化对TB6钛合金疲劳性能的影响,并采用白光干涉仪、X射线应力测量仪、显微硬度计及扫描电子显微镜等仪器对其表面完整性进行分析,探讨喷丸强化机制。结果表明:相比未处理的试样,喷丸处理试样的旋转弯曲疲劳寿命显著提高。喷丸强度对TB6钛合金的疲劳性能影响显著,随着喷丸强度的增加,残余压应力层和硬化层深度相应增大,对疲劳性能有利;而同时表面粗糙度也在增大,局部应力集中效应会抑制疲劳性能的改善。     

TC17钛合金叶片制造过程的表面完整性研究

采用多种最终加工工序组合,在TC17钛合金叶片表面引入不同表面完整性状态,研究最终加工工序对叶片表面形貌、平均粗糙度、残余应力的影响。结果表明:仅振动光饰处理后,表面平均粗糙度在0.2μm以下,表面残留有磨料运动痕迹,残余应力影响层深度约为30~40μm,表面残余应力仅-200 MPa左右;不进行振动光饰处理时,陶瓷丸喷丸比玻璃丸喷丸后叶片表面粗糙度更佳,喷丸后叶片表面Kurtosis值接近3,本研究中残余应力影响层深度约为100μm,表面残余应力在-750~-850 MPa之间;喷丸后进行振动光饰可消除叶片表面的喷丸弹坑,平均粗糙度减小到0.2μm以下,残余应力影响层深度与未经振动光饰处理的相当,表面残余应力变化小。当加工痕迹被喷丸消除时,叶片表面Kurtosis值接近3,这说明弹坑底部圆滑,因此认为Kurtosis值可作为表征喷丸表面的特征粗糙度参数。     

考虑残余应力的船舶强度校核分析方法

船舶进行结构设计时,通常是按照外载荷计算结构强度,并按照规范许用应力校核结构的安全性,并未考虑船舶各个构件在加工成形、焊接、装配等过程中产生的残余应力的影响.为此,对一艘VLCC油船在常见工况下加入大小不同残余应力的强度校核方法进行研究,得到各主要构件应力分布受残余应力影响的规律.结果表明,有必要在船体强度校核中考虑工艺残余应力的影响.     

强化喷丸对18CrNiMo7-6钢表面残余应力的影响

本文利用Aichelin多用炉对18CrNiMo7-6钢渗碳淬火;利用KXS-226P型数控喷丸机进行强化喷丸试验;利用Proto-iXRD型X射线应力分析仪对表面残余应力进行测定。结果表明,渗碳淬火试样在层深0.07mm处残余应力最大,其值为-196Mpa;渗碳淬火+强化喷丸试样在层深0.2mm处残余应力最大,其值为-887Mpa;渗碳淬火+强化喷丸处理后M等级3级,硬化层深3.78mm。同时渗碳淬火+强化喷丸后满足技术要求表面硬度58~62HRC,马氏体及残留奥氏体≤4级,碳化物≤3级。强化喷丸明显提高表面残余应力和层深。     

混合型应力强度因子的光弹性多参数测定

提高裂纹尖端应力强度因子值的计算精度,对于准确分析受力结构的起裂条件和破坏模式具有重要意义.本文采用3D打印技术获得了不含残余应力的平板模型,高精度打印预置裂纹避免了传统加工过程产生残余应力的缺点;综合考虑奇异场和非奇异场对裂纹尖端区域应力场的影响,引入远场边界控制的三个常数项应力,提出了光弹性多参数法;采用三点弯曲试验,运用最小二乘法计算了不同载荷下纯I型和I-Ⅱ混合型应力强度因子值,并与理论解对比分析.结果表明:对于纯I型应力强度因子,计算结果的平均误差为6.1%,对于I-Ⅱ混合型应力强度因子,计算结果的平均误差分别为6.4%和5.5%,多参数法与理论解相比较小的计算误差验证了该方法的可靠性和准确性,可为精确计算应力强度因子的光弹性实验研究提供借鉴.      

表面加工方法对TC4钛合金表面完整性及高周疲劳性能的影响

研究了磨削、一次喷丸、二次喷丸3种表面加工方法对TC4钛合金表面完整性及高周疲劳性能的影响规律,采用白光干涉仪、X射线残余应力测试仪对经不同方法加工的试样的表面形貌、表面粗糙度和表面残余应力分布等表面完整性参数进行了表征。采用旋转弯曲疲劳试验机分别测试了不同方法加工的光滑试样(应力集中系数Kt=1)和缺口试样(Kt=2)的旋转弯曲疲劳S-N曲线。结果表明,相比磨削,一次喷丸和二次喷丸处理后TC4钛合金光滑试样和缺口试样的疲劳极限均显著提高,TC4钛合金的疲劳缺口敏感性下降。另外,二次喷丸的疲劳极限增益效果优于一次喷丸的,原因是二次喷丸在TC4钛合金表面形成了更优的残余压应力场分布和更低的表面粗糙度。     

机车车轮残余应力的仿真分析与测试

残余应力是机车车轮必须达到的一个重要质量指标,本文以某车轮厂某一型号钢制车轮为例,采用数值模拟与切割法测试相结合的方法,研究其踏面处周向残余应力及踏面下残余应力为零的深度,以期掌握车轮残余应力的变化规律。通过比较仿真结果与测试结果,证明了本文所采用的残余应力仿真方法是准确、可靠的,这为车轮残余应力分析提供了可行的方案,减少了破坏性实验的损耗。     

激光冲击喷丸对2195铝锂合金组织结构及抗应力腐蚀性能的影响

研究了激光冲击喷丸(LSP)对2195铝锂合金组织结构及抗应力腐蚀性能的影响。研究结果表明激光冲击处理后,2195铝锂合金表层晶粒细化到纳米量级,多次冲击能使表层晶粒进一步细化。残余应力测试结果表明激光冲击喷丸能够引入残余压应力,多次冲击后残余压应力数值更大。此外,应力腐蚀实验结果表明激光冲击喷丸能够有效提升2195铝锂合金的抗应力腐蚀性能。在应力腐蚀环境中,激光冲击喷丸诱生的表层残余压应力和晶粒细化层能够阻碍裂纹的萌生和扩展,防止应力腐蚀断裂。     

渗碳钢残余应力场在接触疲劳滚压过程中的行为

就汽车齿轮渗碳钢，经不同工艺渗碳与强力喷丸处理后，对试件在接触应力作用下滚压过程中残余压应力场动态变化行为和接触疲劳性能进行了研究，结果表明，喷丸可使接触劳动强度提高，喷丸所引入的残余压应力场在滚压过程前基本不发生变化，是喷丸延长接触疲劳寿命原因之一，喷丸过程和随后的接触疲劳滚压过程同属在赫兹应力作用下的循环弹塑性应变过程。     

KKD车轮热处理过程中车轮整体及夹杂物周围的残余应力分析

利用商用有限元软件ANSYS建立三维的有限元模型,对KKD车轮的整体及夹杂物周围在真实热处理工艺下的残余应力进行模拟分析。模拟结果显示车轮踏面处受到较大的周向和轴向残余压应力,随着距离踏面的深度增加,这些残余压应力逐渐减小并转变成拉应力。另外,研究表明夹杂物的几何尺寸和形貌对其周围的残余应力分布和大小有很大的影响。     

热处理工艺对车轮残余应力的影响

运用有限元法,综合考虑了温度、相变及应力的耦合作用,对车轮热处理残余应力及热处理工艺对它的影响规律进行了分析.模拟分析表明,马钢生产的HDSA车轮踏面的最大周向残余压应力为140MPa左右,压应力区深度达到38.2 mm.得到了淬火温度、淬火时间、回火温度和回火时间对踏面上周向残余压应力和踏面下压应力区深度的影响规律,其中回火温度对踏面上的残余应力影响最大.     

金刚石复合片(PDC)表面残余应力的XRD研究

采用X射线应力测定仪测试了金刚石复合片(PDC)表面从中心到边缘5个不同位置的残余应力,结果表明:金刚石层表面残余应力的性质为压应力,最大值在PDC表面中心(达1270MPa);从中心到边缘,应力的大小逐渐降低,靠近边缘处的压应力只有143MPa。为检验测试结果的准确性,对所测规格的PDC作了有限元分析,测试结果与通过有限元分析计算出的应力分布趋势基本吻合。对测试值与有限元分析计算值出现偏差的原因进行了分析并讨论了PDC径向应力分布对PDC性能的影响及改进措施。     

铁路车轮尺寸的优化设计

论述了借助于 AAR 标准“分析评价车轮设计的过程”的条件,对车轮尺寸做优化设计,用于修改车轮标准是可行的。将马钢与美国 PAF 用有限元方法分析的 E-40车轮的热应力、机械应力以及踏面升温情况做了对比,结果是一致的。在载荷条件不变,适当改变辐板弯曲尺寸时计算出车轮应力显著下降,踏面温度明显改进,说明尺寸优化是成功的。文章最后指出:在重视材质和制造工艺改进的同时,不应忽略优化车轮尺寸对减少车轮磨损、提高车轮寿命的重要性。     

2205双相不锈钢急冷后金相组织中微裂纹产生机理的研究

对2205双相不锈钢连铸坯进行了高温淬火实验,采用不同金相腐蚀方法对淬火试样金相组织进行观察,发现在其金相组织中均存在较明显的微裂纹。经分析发现,在淬火过程中因奥氏体和铁素体热膨胀系数不同而产生的热失配应力增加了试验后试样内残余热应力,较大的残余热应力在金相腐蚀过程中诱发了微裂纹;并理论上计算了热失配应力单独作用下淬火过程中微裂纹产生的临界淬火温降,为工业生产提供了理论参考。     

42t轴重重载车轮优化设计

基于客户需求进行了42 t轴重重载车轮优化设计,参照AAR S-660及EN13979-1标准分析其热机械强度、疲劳强度。通过结构优化及结果对比,所设计42 t轴重车轮应力水平低于某运用良好的同直径车轮(35.7 t轴重),同时得到辐板各部位参数对车轮应力的影响规律,为后续车轮设计提供一定的参考。     

冷轧铝板的残余应力

1 前言对冷轧材残余应力的测定早已进行,已有总压下率为10％以下的冷轧钢材和总压下率约为40％以下的有色金属材测定结果的报导。到一定强度的压下率止,还未看到测定轧制残余应力的例子。由于每道次压下率或其他轧制条件形成的各种差异,也没有看到在这种情况下对轧制残余应力进行详细研讨的报导。进行过一定强度轧制加工的板材的内部产生织构,其组织呈各向异性。因此对于产