分级时效对QBe2铍青铜力学性能及微观组织的影响

研究了分级时效热处理工艺对QBe2铍青铜力学性能与微观组织的影响。结果表明,硬态QBe2铍青铜分级时效最佳工艺为240℃×2h+400℃×4h,此时合金伸长率为17.7%,弹性模量为144.7GPa,抗拉强度为833MPa。铍青铜微观组织主要含α相、β相及γ相。分级时效既可以细化QBe2铍青铜中的β相,也可以控制晶间反应的数量,提高合金的综合力学性能。     

基于FORGE-3D径向锻造工艺的数值模拟

采用有限元模拟软件FORGE-3D,对径向锻造轴类件工艺参数进行数值模拟研究。分析不同径向压下量、夹头转速和轴向进给速度对锻透性和生产效率的影响。结果表明:锻造过程中,径向压下量越小、夹头转速越高和轴向进给速度越慢,则锻件外表面就越光滑,表面粗糙度越小,尺寸精度越高。径向锻打45钢Φ110 mm棒料的最佳条件为:径向压下量5 mm,转速30 r·min~(-1),轴向进给速度20 mm·s~(-1)。通过模拟仿真来验证和优化径向锻造工艺,大大降低了径向锻造工艺开发的周期,降低了多次锻造实验的成本。     

两种工艺制备的TA18钛合金棒材组织性能的比较研究

采用径向锻造和轧制两种工艺分别制备了Φ45 mm TA18钛合金棒材,研究了径向锻造和轧制工艺参数对棒材组织和性能的影响。结果表明,两种工艺路线制备的Φ45 mm棒材都具有良好的力学性能。轧制棒材退火后的α再结晶晶粒更为细小均匀。轧制棒材的抗拉强度、屈服强度和伸长率较径向锻造棒材高,且轧制棒材的R/2处和心部力学性能相差很小。     

锻造工艺对大规格2219铝合金锻环综合力学性能的影响

采用1 t电液自由锻锤制备了大规格2219铝合金锻环(Φ690 mm×Φ448 mm×75 mm),研究了2219铝合金锻环的不同锻造工艺，检测了锻环切向、径向以及轴向的室温力学性能，分析了不同锻造工艺下的总锻造比对锻环抗拉强度、规定非比例延伸强度和伸长率的影响。结果表明：随总锻造比增大，锻环的切向、径向以及轴向的抗拉强度先增加后趋于稳定，规定非比例延伸强度和伸长率先增加后减小，因此，适当地增加总锻造比有利于提高锻环的综合力学性能。当采用对原料进行径向十字锻造后，再进行连续镦粗、冲孔、扩孔以及T6态热处理的工艺方案，其总锻造比为9.8,制备得到的大规格2219铝合金锻环的综合力学性能最优，且远超GJB 2057A—2018中的要求。     

真空时效对QBe2铍青铜组织与性能的影响

用金相显微镜和拉伸试验机研究了真空时效对QBe2铍青铜的力学性能和微观组织的影响.结果表明,时效初期,材料强度提高、伸长率下降;峰时效后,随着温度和时间延长,强度趋向稳定,但伸长率不断下降;时效后晶内析出弥散分布的细小析出相,晶界出现不连续的析出相;双级时效可提高材料强度,但降低伸长率.QBe2铍青铜的最佳真空时效工艺为320℃保温2h,随炉冷却.     

动态时效对铍青铜QBe2组织和性能的影响

研究了动态时效对铍青铜组织与性能的影响，确定了动态时效的最佳工艺参数，不仅使QBe2的松弛稳定性明显提高，而且其强度、硬度、弹性极限等性能均比一般时效有所提高。     

QBe2铍青铜弹簧夹装配断裂原因分析

QBe2铍青铜弹簧夹在装配过程中发生批次性断裂。采用宏观检验、化学成分分析、硬度测试、断口分析、金相分析等,对铍青铜弹簧夹断裂原因进行了分析。结果表明:弹簧夹断口呈现显著晶界特征。原因是由于原材料混料导致CY状态的QBe2铜带替代C状态的QBe2铜带进行了完全时效热处理,引起晶界过时效,导致材料从晶界处开始软化,降低合金强度的同时破坏组织完整性,在装配外力的作用下,在弯折变形大、应力集中的部位发生批次性断裂。为排除原材料状态混淆带来的隐患,在工艺过程中增加固溶热处理,可保证材料状态的绝对可靠。     

径向锻造GH1016合金圆棒晶粒不均匀的改善方法

针对现场径向锻造直径为Φ235 mm的GH1016合金圆棒横截面组织不均匀的问题,提出了优化的径锻工艺,基于DEFORM-3D有限元软件平台,建立了仿真计算模型,得到各道次横截面温度和等效应变分布,结合GH1016合金动态再结晶状态图,分析了各道次横截面不同位置晶粒动态再结晶发生情况。结果表明:采用优化的径锻工艺进行锻造,坯料的心部和表面的最大温升分别为6和48℃;在锻造过程中第1、第2和第3道次晶粒主要发生加工硬化和部分动态再结晶,第4道次只发生部分动态再结晶,而第5道次只发生加工硬化。对GH1016合金现场取样检检金相结果显示,晶粒度级差为1级,心部平均晶粒尺寸为31μm。优化工艺解决了GH1016合金横截面组织不均的问题,可为其他大规格高温合金的径锻工艺制定提供参考。     

管座接触簧片的热处理工艺改进

管座接触簧片采用软态铍青铜QBe2制造,并经合理的分级时效工艺处理后,不仅可满足设计要求,而且提高了生产效率,达到节能降耗的目的.     

曲轴模锻成形过程数值模拟

提出并制定了平面四拐小曲轴锻造成形工艺,针对曲轴模锻的成形过程,全程数值模拟研究了曲轴的弯曲、预锻、终锻工步,并给出了成形过程中需采用的工艺参数值。     

盘式转向节锻造工艺优化与过程模拟分析北大核心CSCD

某型汽车盘式转向节锻造过程中存在高裂纹率(10.00%)、高废品率(7.36%)的质量问题,经分析,由于原锻造工艺设计缺陷,导致易产生锻造折叠、裂纹和充不满模腔等缺陷。因此,开展锻造工艺优化,包括锻件工艺分析、绘制锻件图、选择设备吨位、锻造工艺工步优化、坯料设计和选定、热锻模模具优化设计等。设计两组工艺优化方案:方案1,下料(尺寸为Φ150 mm×280 mm)—镦粗(镦粗量为20 mm)—预锻(料段横放型腔)—终锻—切边;方案2,下料(尺寸为Φ150 mm×280 mm)—镦粗(镦粗量为50 mm)—预锻(料段立放型腔)—终锻—切边。结合有限元过程模拟,对比分析两种工艺方案的模拟质量结果,优化工艺方案。通过过程模拟结果和小批量试制验证对比证明:两组工艺优化方案得到的产品质量较原生产工艺均有所改善,其中方案2的效果更好,锻后废品率由原生产工艺的约7.36%降低至约1.01%,可优先考虑;与实际试制结果对比,过程模拟结果与实际基本吻合,具有可信性。最后,提出了一种理想工艺方案,作为未来锻造技术量产化开发和突破的研究方向。     

薄壁钢管内胀推弯成形数值模拟及实验研究

针对薄壁管材弯曲成形过程中内壁起皱、外壁拉裂等成形缺陷,采用内胀推弯工艺成形规格为Φ30mm×0.3mm的1Cr18Ni9Ti薄壁管材。有限元模拟了不同内胀压力下,薄壁管成形性能和壁厚分布,并进行了实验研究。结果表明,该工艺可以很好的解决内壁起皱、外壁拉裂等成形缺陷,对生产实践具有一定的指导意义。     

铍青铜的时效处理

铍青铜在空气介质中进行固溶或人工时效处理会发生氧化,从而影响其性能。对QBe2铍青铜采用充填纯铜粉的装箱保护法进行人工时效,不仅防止了铍青铜的氧化,还降低了生产成本,取得了良好的效果。     

薄壁不锈钢管环压接头管坯成形研究

对薄壁不锈钢管环压接头的管坯成形进行了研究,用Ansys有限元分析软件LS-DYNA模块模拟分析了管坯在成形过程中轴向收缩和径向回弹所引起尺寸的变化,对模拟结果与实验数据进行了对比分析。结果表明,管坯在成形过程中发生显著的轴向收缩,收缩尺寸为28.52 mm,轴向尺寸补偿后,管坯最优截取长度为128.52 mm。管坯成形后在径向和轴向发生回弹,其中径向最大回弹尺寸出现在承口起包处,尺寸大小为0.34 mm,管坯其余管身的回弹尺寸为0.25 mm,需要补偿相应的尺寸。     

空心抽油杆镦锻成形技术的研究

采用大镦锻比对管坯端部镦粗时容易发生轴向失稳,在管坯的内壁形成环形内凹,最终可形成折叠.分析了空心抽油杆锻件的形状和尺寸,镦粗时易在法兰部位产生内凹和折叠,方部不易成形.根据管坯镦粗成形规则,合理制定了平锻工步图,并根据工步图设计平锻模具,进行了工艺试验,最终得到了合格的锻件.     

旋压变形对铝合金筒形件组织和性能的影响

利用锻造6061铝合金管坯,旋压延伸变形获得了咖Φ内450mm×3000mm筒形件.通过对旋压变形后6061铝合金筒形件显微组织和性能分析,发现旋压变形后其显微组织细小均匀,材料的塑性和断裂韧性得到提高.     

传动轴节叉轴锻造工艺改进

针对汽车传动轴节叉轴锻造生产过程中存在的问题,提出一种节叉轴锻造的新工艺。单件下料由6.2 kg降低到5.6 kg,降低了原材料成本。将整体加热改为局部加热,减少了能源消耗。取消了工艺路线中的预锻工步,降低模具材料费和制造费。锻造过程的拔模斜度由2°降低到0.5°,减小加工余量,提高材料利用率。生产实践表明,该工艺既满足节叉轴的使用要求,又能节约材料、降低工人劳动强度、提高生产效率。     

模具钢锻造过程等向性能的有限元预测

提出锻造过程等向性的有限元计算方法,首先计算锻造过程中有限单元在X、Y和Z方向的变形功,然后对每个方向的变形功进行累积,根据等向性的定义计算所有单元的方向累积变形功之比。结果显示,采用径向十字锻造方法的两镦两拔锻造工艺下(2次镦粗比为2,2次拔长比为2)的H13钢等向性计算结果为0.50和0.47,试验实测结果为0.51和0.48;采用轴向反复镦拔法的一镦一拔、两镦两拔锻造工艺下(镦粗比为2,拔长比为2)的718钢等向性计算结果分别为0.76、0.81和0.92、0.98,试验实测结果分别为0.771、0.824和0.948、0.974,提出的模具钢锻造过程等向性预测方法,对于降低制造成本和优化锻造工艺具有重要的理论指导意义。     

QBe2铍青铜与Cr20Ni80镍铬丝的微型件电容储能点焊

阐述了在微型电机电刷零部件的生产过程中,铍青铜与镍铬丝电容储能点焊的工艺过程,分析了微型件点焊的特殊性,计算了微型件的热时间常数τ,且根据选择的规范参数及焊接电流波形,提出了τ及电流上升时间之间的一些对应关系,并对焊接接头的金相组织,元素扩散以及力学性能进行了分析试验.发现采用电容储能点焊机对QBe2铍青铜与Cr20Ni80镍铬丝微型件进行焊接可以获得良好的焊接接头,焊接界面铍青铜一侧有晶界局部熔化现象,焊点的抗拉强度为375MPa,镍铬合金中的镍元素与铬元素有向铍青铜中扩散的现象.     

模具间隙对薄壁管绕弯成形的影响规律

详细分析了薄壁管绕弯成形过程及其变形特点,基于有限元法对绕弯成形模具芯棒与管坯间隙,压块与管坯间隙,防皱块与管坯间隙以及弯曲凹模与管坯间隙等4个因素与薄壁管成形质量、回弹量的影响显著程度进行了四因素三水平的正交试验分析。结果表明：芯棒与管坯的间隙对成形后薄壁管壁厚及回弹的影响最显著,弯曲凹模与管坯间隙对回弹影响也较显著。