新型Fe-W合金应力框铸造应力模拟及变形分析

利用铸造模拟软件Pro CAST对新型Fe-W合金应力框件在3种不同浇注温度、浇注速度和砂型预热温度下进行了铸造应力场模拟,得到铸件的应力分布情况,并对模拟结果进行了分析。分析了铸件位移最大节点处的位移随浇注温度、砂型预热温度和浇注速度的变化。设计L_9(3~4)正交试验对铸件残余应力、位移和砂型预热温度、浇注速度、浇注温度的关系进行了探讨,并分别采用单因素分析法和极差分析法对模拟结果进行了分析,结果表明:砂型预热温度对残余应力和变形影响较大,砂型预热温度越高,铸件残余应力越小,变形越小;浇注温度对残余应力影响次之,对变形的影响最小,浇注温度越高残余应力越大,变形越大;浇注速度对残余应力影响最小,对变形的影响次之,浇注速度越大,残余应力越小,变形越小;浇注速度为0.6 m/s,浇注温度为1 560℃、砂型预热温度为600℃时,铸件产生的残余应力较小,浇注速度为0.7 m/s,浇注温度为1 560℃、砂型预热温度为600℃时铸件产生的位移、变形较小,可指导实际生产。     

双辊连续铸轧镁合金板材的冲压加工特性

对镁合金连续铸轧薄板冲压零件进行了初步研究.在板坯性能合适的条件下,通过控制工艺环节和工艺参数包括下料温度、预热和加工温度、模具设计、润滑和预热等,发现双辊连续铸轧镁合金板材具有细晶粒和变形组织对变形加工有利.在模具适当预热的情况下,对于低合金化的镁合金薄板不加热,某些类型的零件挤压和冲压也能进行.     

高压气体淬火工艺有限元模拟及其工艺参数评估

用有限元技术对气体淬火工艺进行了模拟.以零件表面平均硬度、表面硬度标准差、平均表面等效残余应力、表面残余应力的标准差、零件的变形程度为目标建立了评估函数,以换热系数、预热温度、淬火气体的温度为目标变量,研究了工艺参数对淬火结果的影响.结果表明,换热系数是影响淬火结果的主要因素,淬火介质的温度及零件的预热温度对于零件淬火后的性能影响很小;在工艺参数优化时,换热系数是一个理想的目标变量.     

钛合金零件等温锻造工艺的应用与现状

金属材料热变形的目的是降低材料的变形抗力,提高其塑性,有利于成形过程的稳定。传统的热变形方法是将坯料从加热炉内移至冷模或预热的模具中进行加工。多数情况下热变形时模具的预热温度远低于坯料温度,在成形过程中．由于坯料与模具之间的温差较大,会使坯料温度急剧降低,导致材料变形抗力增加．塑性降低。尤其是对于小型零件或表面积与体积比很大的的带窄肋、薄腹板的零件,薄壁处温度下降得非常快。     

热轧钢／铝复合板结合强度及界面的研究

采用弯曲实验、金相和扫描电子显微镜,研究了轧制预热温度、变形量和轧后退火制度对热轧钢/铝复合板的结合强度和界面的影响。结果表明:预热温度低于400℃时,弯曲次数随预热温度的升高而增加,之后又逐渐减少,预热温度在400℃时的结合界面好且结合强度最大;轧制压下量越大,弯曲次数越大,结合界面和结合强度越好,当压下量为20%～30%时,弯曲次数随压下量的增加比较缓慢,当压下量>30%时,弯曲次数随压下量的增加而快速增加;经600℃×1h退火时,热轧钢/铝复合板的弯曲次数可达11次,结合界面更好,强度更高。     

预热温度和保温时间对等离子涂层结合强度的影响

用等离子喷涂强化零件表面和修复零件时,预热是必要的。预热可以减少粉末颗粒与零件喷涂表面的温差,降低涂层产生的残余应力。但预热温度和保温时间不同,又会使零件生成不同性质和不同厚度的氧化膜,从而影响涂层与基件的结合强度。预热温度和保温时间与零件的尺寸、形状、传热系数及线膨胀系数有关。本文研究了45号钢试件喷涂复合粉镍包铝时,预热温度、保温时间对涂层结合强度的影响。     

喷射沉积7075/SiCp铝基复合材料挤压变形的数值模拟

采用Deform-2D有限元软件对喷射沉积7075／SiCp铝基复合材料挤压变形进行数值模拟。模拟采用的挤压变形条件为：挤压比4-100，锭坯预热温度300-450℃，挤压杆速度2-20mm／s。结果表明：在挤压变形区内应力及温度变化剧烈，且在模子入口处均出现最大值；挤压比和挤压速度越大，应力越大，温度效应也越显著。喷射沉积7075／SiCp铝基复合材料最佳挤压条件为：锭坯预热温度350-400℃、挤压比16-50、挤压杆速度5～15mm／s。数值模拟结果和工艺实验测量值吻合较好。     

轴承衬套离心铸造凝固过程的数值模拟

应用ANSYS软件对油膜轴承衬套巴氏合金层离心铸造凝固过程温度场和应力场进行了数值模拟,分析研究了不同的浇注温度和铸型预热温度对凝固过程的影响。结果表明,随着金属液浇注温度和铸型预热温度的升高,金属液凝固速率降低,铸型内部产生的热应力增大,越靠近合金层的地方,热应力越大;铸型预热温度越高,铸型的冷却能力越差;在离心铸造凝固过程中铸型预热温度的影响比浇注温度的影响更大;分析并得出了最佳工艺参数。模拟结果与实际生产相符合。     

IN718合金低压涡轮机匣整体精密成形研究

低压涡轮机匣(图1)是航空发动机关键零件,该零件为碗状,属典型大锥形、大高度异形环件,大、小头截面面积差异大,零件壁厚薄,加工时易产生变形。零件材料为IN718,该合金在锻造过程中,过程参数如加热温度、保温时间、转移时间、工模具预热温度、轧制曲线、终锻温度等控制对其性能及一致性影响极大。     

工艺参数对长悬臂结构空心截面型材挤压模强度的影响

针对具有长悬臂结构空心截面铝型材的结构特点,使用HyperXtrude13.0软件对其挤压过程进行数值模拟,采用正交试验分析了挤压速度、棒料预热温度、挤压筒预热温度、模具预热温度、棒料直径等工艺参数对模具应力和变形的影响规律,找到最优工艺参数组合。将最优工艺参数组合应用于实际挤压生产并获得尺寸合格的型材,验证了最优方案的可靠性和使用HyperXtrude13.0模拟仿真的可行性,该模拟结果可为改善同类空心截面铝型材挤压模零件的强度提供指导。     

压铸件铸造残余应力影响因素研究

铸造残余应力的存在会引起铸件变形开裂等问题,分析了浇注温度、模具预热温度、冷却水温度、压铸比压对铸造残余应力的影响。结果表明,浇注温度提升时,铸造残余拉应力下降;模具预热温度、冷却水温度提升时,铸造残余拉应力上升;三者中浇注温度与模具预热温度的交互作用对铸造残余应力影响显著;比压增大铸造残余应力数值减小。     

Q690钢厚板焊接应力变形的数值分析

采用SYSWELD有限元软件,对60 mm厚Q690钢的焊接过程进行了模拟,研究了焊接温度场和预热温度(层间温度)对焊接残余应力和变形的影响规律。结果表明,不预热时,焊接接头的残余应力水平很高。提高预热温度(层间温度)时,可以降低纵向残余应力、横向残余应力、板厚方向残余应力以及Von Mises等效残余应力峰值水平。采用200℃预热温度(层间温度)时,Von Mises等效残余应力峰值水平可以降低200 MPa。焊接后存在残余变形,但是提高预热温度(层间温度)对焊后残余变形的影响不是很大。     

5CrMnMo钢强韧化工艺改进

<正> 关于5CrMnMo钢的强韧化热处理工艺已有介绍,但一般需时过长,要一天三班连续工作三个班次才能完成整个过程,耗能大。从本厂实际情况出发,对轴承内圈成形模采用了如图所示的热处理工艺。特点如下: 1.预热温度在800～850℃之间。因为我厂常用钢是这个温度淬火,所以可以和其他零件一起加热,一般强韧化工艺是500℃预热。热处理时,可待其他零件出炉后,再升     

预热温度对激光熔凝RuT300气门座残余应力场的影响研究

目的 为了突破激光熔凝蠕墨铸铁RuT300气门座裂纹抑制技术的瓶颈,研究了预热温度对激光熔凝RuT300气门座残余应力场的影响,从而为工程上抑制裂纹的参数优选提供支撑。方法 基于热弹塑性理论,建立了激光熔凝RuT300气门座残余应力场分析的数学物理模型,模型中考虑了预热温度、激光熔凝参数、材料性能参数的变化对残余应力的影响。结果 预热温度对激光熔凝RuT300气门座残余应力场的影响与熔池冷却速度、峰值温度等密切相关：当预热温度在25~150 ℃时,随着预热温度的升高,冷却速度下降对激光熔凝RuT300气门座热膨胀变形引起的应力降低起主要作用,导致气门座环向残余应力值随预热温度的升高而减小;当预热温度在150~250 ℃时,随着预热温度的升高,峰值温度上升诱发的热膨胀变形加剧所引起的应力增加起主要作用,导致气门座环向残余应力值随预热温度的升高而增大。结论 预热温度的变化影响气门座的冷却速度和峰值温度,而残余应力值的变化是气门座冷却速度和峰值温度等综合影响的结果,通过合理的调控预热温度,可以使激光熔凝RuT300气门座的残余应力值降低到最低,从而减小气门座激光熔凝形成裂纹的倾向。     

AZ31B镁合金热压缩变形的组织变化与变形机制

对铸态AZ31B镁合金在温度280℃～440℃、应变速率0.001s-1～0.1s-1条件下进行热压缩实验,分析变形程度、应变速率和加热温度对其微观组织变化的影响,探讨合金的热压变形机制。实验结果表明,该合金热变形时发生了动态再结晶。变形温度越高、变形速率越小和变形量越大时,动态再结晶进行的越充分;变形温度越低、变形速率越大和变形量越大时,动态再结晶晶粒越细小。该合金的热变形机制是滑移孪晶联合机制。     

机车钢轮铸件的熔模铸造工艺及优化

采用正交实验法,以浇注温度、裂解材料的预热温度和模壳预热温度为主要影响因素,以机车钢轮铸件的缩松缩孔、有效应力和最大变形量为评价指标,对机车钢轮铸件的熔模铸造工艺进行了优化。结果表明,机车钢轮铸件适宜的熔模铸造工艺为:A2B2C3,即浇注温度为1 500℃,裂解材料预热温度为480℃,模壳预热温度为1 150℃;最优化熔模铸造工艺下得到的机车钢轮试样的断后伸长率为13%、抗拉强度为477 MPa。     

吸附塔支撑圈结构焊接残余应力有限元分析

采用有限元分析软件Abaqus对吸附塔支撑圈结构焊接残余应力进行有限元分析,讨论了不同焊接热输入、焊后热处理温度、预热温度对焊接残余应力的影响规律。结果表明:在焊接接头角焊缝处产生了较大的纵向残余应力,这是引起疲劳失效的主要原因。焊接热输入越大,筒体外壁热影响区残余应力越大。焊后热处理能够有效降低残余应力。较高的预热温度有利于降低焊接残余应力,但预热温度也不能太高,应控制在150~200℃。为保证吸附塔支撑圈结构完整性,应综合考虑预热、焊接工艺及焊后热处理等因素,以充分降低焊接结构的残余应力。     

预热方法对厚壁铝合金管件焊接的影响

对于6082铝合金小规格板件与大规格管件的焊接,通过不同的预热工艺试验,分别对各试件焊后效果进行对比分析.结果表明:常规的预热方法由于火焰预热温度范围大、预热温度范围不易控制,容易产生焊接缺陷,造成焊接结构件质量差、不安全;并且由于预热时间长,生产效率低.采用感应加热时,使得预热区域变大,通过热量传递保证小规格板件与大规格管件的温度基本一致,避免两种尺寸规格的零件因热量不平衡造成未焊透、热裂纹等焊接缺陷,并且降低焊缝凝固时因热应力不平衡、收缩大而产生较大的拉应力集中程度;提高了产品质量和生产效率,保证了焊接结构安全.     

感应加热淬火前的预热处理

引言在研究履带车辆轮毂(图1,略)失效原因的过程中发现,对零件预热处理后再进行感应加热淬火,可以解决零件服役过程中的严重尺寸变化问题;且可使在淬火过程中减小扭曲变形,改善不规则淬硬层的分布,增     

铝合金轮毂压铸模温度场数值分析

运用有限元分析软件ProCAST对压铸模进行了压铸过程模具温度场分析,研究了模具预热温度、浇注温度对模具温度场的影响。结果表明,模具型腔表面温度受金属液充填的影响较大,距型腔表面距离超过20mm后,模具温度受金属液的影响较小。模具预热温度影响模具内的温度梯度和升温速率,预热温度越高,型腔表面升温速率越小,模具内的温度梯度越小。浇注温度越高,模具型腔表面的升温幅度和升温速率越大。