不同焊接工艺对5083-H111铝合金MIG焊接接头力学性能的影响

通过拉伸、弯曲和硬度试验,研究不同焊接线能力和预热温度对5083-H111铝合金MIG焊焊接接头力学性能的影响。结果表明,在不同线能量和预热温度下,5083-H111铝合金(4mm)焊接接头的抗拉强度良好,均满足标准要求;在不同线能量和预热温度下焊接接头的弯曲性能良好;在不同线能量和不同预热温度下,接头各区域的硬度变化不大,且无明显软化现象。     

40Cr钢循环离子渗氮工艺及渗层硬度研究

目的探索循环离子渗氮与常规恒温离子渗氮技术的工艺效果。方法先对试样进行调质处理,分组进行离子渗氮,固定氨气和乙醇的流量,改变渗氮时间和渗氮温度两种工艺参数及渗氮工艺,分别测定渗氮后各试样的表面硬度及渗层厚度,观察其金相组织,并分析每组试样渗氮层的性能。结果循环离子渗氮530 6 h℃试样的表面硬度最高,随着渗氮温度的升高和渗氮时间的延长,试样的表面硬度增加,但是当温度超过530℃、时间超过6 h后,试样的表面硬度反而降低。循环渗氮550 10 h℃试样的渗层厚度最厚,随着渗氮温度的升高和渗氮时间的增加,试样的渗层厚度变厚,但时间超过6 h后,渗层厚度的增加较缓慢,6、8、10 h试样的渗层厚度差别不大。相同的渗氮温度下,循环渗氮6 h的试样的渗层厚度基本与常规恒温渗氮10 h试样的渗层厚度一样,相同渗氮时间内,循环渗氮510℃的试样的表面硬度高于恒温渗氮550℃试样的表面硬度,且两者的渗层厚度相差不多。结论循环离子渗氮工艺优于常规的恒温离子渗氮,循环离子渗氮550 8 h℃试样的综合性能最好。     

基于磁脉冲焊接的数值模拟研究

磁脉冲焊接具有有效克服铝合金等材料成形性能差、焊接困难的特点,能精确、高效控制成形过程.以铝管与钢管为连接对象,建立了瞬态电磁场分析模型,分析了磁场相关参数;通过顺序耦合的方式,将电磁力加载至变形场,并结合能量曲线分析了作用过程的结果参数.通过对磁脉冲连接的数值模拟分析,可为磁脉冲连接工艺进一步研究提供借鉴.     

吸污车气路系统工作特性分析

设计以气动隔膜泵为主要核心工作部件的吸污车气路系统。根据吸污车整车对气路系统的设计要求,对气动隔膜泵进行了选型设计。建立以NDP-40BPT气动隔膜泵为核心的吸污车气动系统AMESim仿真模型,分析节流阀的开度、气源压力和温度变化对气动隔膜泵进、排气流量和压力的影响。研究结果为优化和设计吸污车气路系统提供了依据。     

高速压力机隔振技术研究及橡胶隔振器设计

针对高速压力机对地面的振动冲击问题,采用理论推导、仿真分析和试验验证相结合的方法,构建高速压力机动不平衡的理论计算模型,得出压力机工作时对地面的冲击激励;建立压力机隔振系统的数学模型,分析影响压力机隔振效果的外部因素,确定橡胶隔振器的设计参数;分析橡胶的硬度、形状、弹性模量与变形量之间的关系,完成橡胶弹簧隔振器的设计,并通过试验测试安装橡胶隔振器后压力机与地面振动能量的变化,验证橡胶弹簧的隔振效果。研究成果为高速压力机的隔振技术研究及橡胶隔振器的设计提供了理论指导和技术支撑。     

考虑铝合金接头软化的焊接变形及残余应力预测方法

针对铝合金焊接接头的软化问题,通过采用合理材料模型对该问题进行了描述,并在此基础上开发了相应的热-弹-塑性有限元计算方法来预测铝合金薄板的焊接变形和残余应力.以TIG重熔铝合金薄板为例,模拟分析了焊接过程中的温度场、残余应力和焊接变形.同时,采用试验方法测量了焊件的挠曲变形.结果表明,考虑软化现象的有限元数值计算结果与试验测量结果更吻合,验证了提出材料模型和所开发的有限元计算方法的有效性;对于接头软化较为明显的铝合金材料,进行焊接残余应力的数值模拟时有必要建立反映接头软化的材料模型.     

基于折合应力正面角焊缝T形焊接接头的尺寸设计

角焊缝接头在工程中应用广泛,由于焊缝接头应力分布不均匀,它成为结构的薄弱环节.焊缝折合应力是国际焊接学会推荐用于计算焊缝静载强度的,该应力公式反应折合应力与焊缝内部切应力与正应力的关系.文中以正面角焊缝T形焊接接头为分析对象,假设角焊缝断裂发生在折合应力最大值所在的截面,分析得出Q345正面角焊缝T形焊接接头最大折合应力与承载力和焊缝尺寸的关系.基于承载能力和等强度准则设计焊缝尺寸,并通过有限元软件对T形焊接接头进行数值模拟,其数值模拟结果与理论计算结果基本一致,说明基于折合应力设计正面角焊缝T形焊接接头焊缝尺寸是可行的.     

过渡区参数对TRB管液压胀形性能的影响及预测

建立了不同过渡区参数的TRB(Tailor-Rolled Blank)管液压胀形有限元模型,提出了一种离散不规则过渡区的新方法,研究了TRB管过渡曲线、过渡区长度和厚度差对胀形性能的影响规律。针对TRB管液压胀形,进行了正交设计,以数值模拟结果为基础,建立了BP神经网络预测模型,并将预测结果与数值模拟结果进行对比分析,验证了预测结果的精度。结果表明:各参数对胀形性能影响的区域不同,但都对最大成形高度影响显著,极差最大达6.47 mm,最小为2.88 mm;凹弧型过渡曲线的成形性能最差,最大的成形高度差为2.88 mm;增大过渡区长度有利于胀形,随厚度差增加,成形性能快速下降,其中厚侧成形高度差值达8.22 mm。单组预测值在误差范围内,预测模型能用于预测其他过渡区参数组合的TRB管胀形。     

基于粒子群算法的大模数齿轮冷挤压变过盈量组合凹模优化设计

针对大模数圆柱直齿轮冷挤压过程中均匀过盈量组合凹模易出现开裂的问题,提出一种变过盈量组合凹模的设计方法,并以直径比、中圈内壁锥角和过盈系数为设计变量,以降低模芯内壁等效应力、避免模芯出现周向拉应力和避免内外圈塑性变形为优化目标,建立变过盈量组合凹模结构参数与综合加权评分值的Kriging模型。应用Kriging模型结合粒子群算法,在可行变量空间内寻优,得到最优工艺参数组合为:n_2=1.55,n_3=2.55,γ'=1.25°,β_2=2.5‰,β_3=2.4‰。研究结果表明,采用优化后的变过盈量组合凹模可有效避免组合凹模的破裂,提高模具的使用寿命。     

基于纳米晶的低温离子渗硫层油润滑条件下摩擦磨损性能

利用预压力滚压技术在堆焊修复层表面制备纳米晶层,用低温离子渗硫技术在纳米晶层表面制备Fe S固体润滑膜。利用CETR-3型多功能摩擦磨损试验机考察油润滑条件下堆焊层表面纳米晶/Fe S复合层的摩擦磨损性能。采用SEM、EDS、XRD和XPS对摩擦磨损前后的硫化层微观组织结构进行分析。结果表明:与原始低温离子渗硫层相比,基于纳米晶的渗硫层厚度增加了40%,硫化层更为密实,基于纳米晶的低温离子渗硫层摩擦因数明显降低,磨损量降低40%左右,承载能力明显提高。耐磨减摩性能提高是纳米晶层作用的结果,基于纳米晶的硫化层硫化物含量较高,Fe S相所占比例较高,高硬度的纳米晶层为表面润滑层起到良好的支撑,对于减摩性能的提高起到积极作用。