吊车梁故障测试分析

某钢厂 列吊车梁在工作中 ,由于吊车工作的动态作用 ,导致制动梁 (连接板 )经常发生断裂 ,固定连接板的螺栓松动。为找出故障原因 ,利用测试手段对吊车梁的各种荷载工况进行测试和分析 ,找到了故障发生的原因。     

冲击载荷作用下齿根过渡圆角半径对轮齿疲劳寿命的影响

在某减速机同步器失效后发生打齿的情况下。以斜齿轮为研究对象,对其进行静力学强度分析,找出轮齿应力集中区域及最危险部位。发现通过增大齿根过渡圆角半径可降低轮齿所受应力。随后结合齿轮实际工况,利用ANSYS/LS-DYNA模拟了真实情况下轮齿间的冲击碰撞,得到了冲击载荷谱。将静力学分析结果与仿真得到载荷谱同时导入疲劳分析软件ANSYS/FE-SAFE中对斜齿轮进行了轮齿疲劳寿命分析,可知齿根过渡圆角半径的增大可使轮齿寿命显著提高,为斜齿轮结构优化设计和齿轮工况研究提供了理论依据。对于冲击载荷作用下的轮齿疲劳寿命预测也提供了一种新方法。     

泡沫铝及其三明治结构累积叠轧制备

通过累积叠轧法制备泡沫铝.采用称重法研究泡沫铝孔隙结构,利用光学显微镜观察泡沫铝孔隙形貌.发现以TiH₂为发泡介质,当发泡温度660~680℃和发泡时间6~10 min时,利用累积叠轧法制备泡沫铝的孔隙结构特性最好.发泡温度和发泡时间的最佳值与发泡剂用量有关,TiH₂质量分数为1.5%,在670℃发泡8 min,泡沫铝的孔隙率可达到42%,孔径为0.43 mm.以制备的泡沫铝为夹芯,通过轧制复合制备了TC4钛合金/泡沫铝芯和1Cr18Ni9Ti不锈钢/泡沫铝芯三明治板.利用光学显微镜和能谱仪研究了三明治板的界面.面板与芯板间的化合反应形成了界面的反应层,界面实现了冶金结合.      

连轧管机垂直刚度的有限元分析

对宝山钢铁股份有限公司宝钢分公司钢管厂Φ140mm全浮动芯棒连轧管机组轧制力及轧辊辊缝变化值进行了在线测定,将轧制力与辊缝变化值的实测结果进行线性拟合,得到轧机的垂直刚度值为5530kN/mm。在对轧机各组成部件受力分析的基础上,利用ABAQUS有限元软件,对轧机各部件分别建模并进行变形计算,得出轧机垂直刚度的模拟值为6110kN/mm。模拟值与实测值的相对误差为10.5%,表明所建有限元模型能够应用于连轧管机刚度的研究。     

变形条件对MB15镁合金组织性能及其超塑性的影响

采用自行设计的热模拟试样,研究变形条件对MB15镁合金力学性能及组织影响的规律,并对热压缩后的MB15镁合金试样超塑性性能进行了试验研究。研究结果表明,对于MB15镁合金,当变形温度为300℃、应变速率为5.0×10-3s-1、变形程度为80%时,MB15镁合金具有良好的综合力学性能;当变形温度为340℃、应变速率为5.56×10-3s-1时,延伸率可达到307.9%;当应变速率在5.56×10-4s-1~1.0×10-2s-1范围时,延伸率≥251.2%。     

低压循环相变对累积叠轧TA1/Q235钢复合板结合特性影响的研究

根据工业纯钛TA1和Q235钢两种材料相变温度接近的特点,提出了利用低压循环相变预复合-累积叠轧焊制备TA1/Q235钢复合板的新方法。研究结果表明:经过热循环后的试样,在变形过程中,C、Ti原子的扩散并不限于沿垂直于界面的方向,而是可以沿任意方向随机进行的,在Q235钢界面附近没有出现柱状晶,界面附近的铁素体晶粒,从界面附近沿心部成梯度分布;采用累积叠轧焊所制备出的TA1/Q235钢复合板的结合强度得到明显改善,在复合温度为850℃、低压循环相变3次所得到的TA1/Q235钢累积叠轧焊复合板结合强度达到257.3MPa。但是,当热循环相变次数过多时,会增加金属间化合物的厚度,对结合强度产生不利影响。     

25Cr5MoA／Q235钢固-固复合轴界面特性的试验研究

采用热装法制成了25Cr5MoA钢／Q235固-固复合轴坯料,研究了复合轴挤压成形以及热处理后的界面组织、Cr元素扩散、显微硬度以及结合强度。结果表明：由于采用热装,在结合界面上出现了接近于连续分布的氧化物层,当挤压比为5．6时,挤压变形无法消除氧化皮的影响。结合界面的氧化皮对元素扩散起到阻碍作用,使Cr元素在界面附近Cr元素分布出现跳跃;与挤压态相比,随着保温时间的延长,25Cr5MoA钢与Q235钢结合界面的氧化物层有所改善。当保温时间大于60min时,界面附近硬度峰值消失,显微硬度连续变化区间扩大;复合轴结构上所具有的特点,使其即使结合强度较低,也不易产生剥离,经过后续热处理,通过元素的扩散过程,提高复合轴的结合强度。     

置氢TC21钛合金粉末模压成形烧结组织性能研究

采用置氢TC21钛合金粉末模压成形+保护气氛烧结工艺,研究置氢TC21钛合金粉末模压成形-烧结合金的组织性能的变化规律.结果表明:置氢量0.22%(质量分数,下同)和0.39%的TC21粉末烧结体组织较细,致密化程度也较高,置氢量0.39%的TC21粉末烧结体退火后的抗压强度和屈服强度最高.随着置氢量的增加,置氢TC21钛合金粉末模压成形烧结体片层组织尺寸变薄、针状的组织变细,晶粒尺寸变小;置氢TC21钛合金粉末模压成形烧结体退火后组织较退火前发生了明显的均匀化和细化;烧结体真空退火后氢含量达到安全状态,其中,置氢量0.39%的TC21钛合金粉末烧结体致密效果较好、综合力学性能较高.     

XCQ16-1与20Mn2热变形性能和疲劳裂纹扩展速率的对比研究

采用Gleeble1500开展热模拟试验,对比研究了XCQ16-1和20Mn2钢的热变形性能,并采用SEM和OM研究了不同热变形制度下的微观组织。通过逐级优化的试验方案,确定了XCQ16-1最佳的调质工艺为:淬火860℃+30min;回火:470℃+90min。在此制度下,进一步开展了两种材料的疲劳裂纹扩展速率试验,研究结果表明:循环周次较低时,两种材料的疲劳裂纹扩展速率差别不明显。当循环达到一定周次后,20Mn2的裂纹扩展速率较XCQ16-1明显增大。同时拟合获得两者的裂纹扩展速率公式,并探讨了裂纹的扩展机理和剩余寿命。     

置氢TC21合金粉末压制方程研究

为建立置氢TC21钛合金粉末的压制性能评价体系,和置氢TC21合金粉末室温模压成形过程压制方程,测定了置氢TC21合金粉末外加压力、压坯密度及压坯强度与合金粉末置氢量的关系,将试验数据代入推导的置氢TC21钛合金粉末的压制方程之中,采用VB求解超限定方程组,计算出方程中所含的3个参数的值,并最终定量研究了这3个参数与置氢量的关系,确定了占主导地位的成形机制,最终得到了置氢TC21合金粉末压制性能及压制方程,从而为精确控制置氢钛合金粉末模压成形提供了依据。