T型接头角接静轴肩搅拌摩擦焊缺陷研究

通过一系列工艺参数试验,获得无缺陷的T型接头焊缝。针对缺陷的形成,重点分析三种不同的搅拌针,即圆锥光针、圆锥螺纹针和短圆柱光针,对6 mm厚的6082-T6铝合金T型接头从内角角焊缝进行静轴肩搅拌摩擦焊接,并分析对应的焊缝产生的宏观缺陷。发现角接静轴肩搅拌摩擦焊容易在前进侧产生孔洞或沟槽缺陷。进一步分析发现,缺陷的产生受T接搅拌针和T接静轴肩的影响,在搅拌头周围,受T接静轴肩和T接搅拌针上部的影响,会形成搅拌针上部塑性流动区域,受搅拌针下部的影响,会形成搅拌针下部塑性流动区域.通过研究提出:搅拌针下部的孔洞缺陷可以通过采用螺纹的锥形搅拌针进行消除。而搅拌针上部的孔洞缺陷受到90°的T接静轴肩几何形状的影响流动能力较弱,通过倾角的改变可获得无缺陷的焊缝,并且对其缺陷形成机制的物理模型进行分析。     

摩擦变形量对异种金属摩擦焊组织和性能影响研究

针对摩擦变形量对异种金属的焊接质量影响情况认识不充分这一问题,开展了摩擦变形量对焊缝组织及力学性能影响规律的研究。基于微观组织、显微硬度和力学性能的对比分析,对调质态42CrMo与正火态36Mn2V管材不同摩擦变形量的连续驱动摩擦焊进行了研究,为其在工程应用提供理论依据。     

含磷极压抗磨剂抗微点蚀性能评价和机理分析

目的 评价三种含磷极压抗磨剂的抗微点性能并分析其作用机理。方法 使用MPR模拟微点蚀试验机考察三种含磷极压抗磨剂（磷型P-1、硫磷型P-2、分散型P-3）的抗微点蚀性能。使用四球试验机、铜片腐蚀试验仪、烘箱、油膜厚度测试仪等，评价添加剂的摩擦、抗腐蚀、抗氧化性能及油膜形成能力，分析添加剂抗微点蚀性能与上述性能之间的关系。借助SEM测试分析不同添加剂的抗微点蚀机理。结果 添加P-3的润滑油GO-3的综合性能最好，GO-3具有良好的抗微点蚀性能，9 h MPR试验的辊子轨道宽度变化率为35.87%。GO-3具有良好的极压抗磨减摩性能，四球机试验测得其最大无卡咬负荷为1441.6 N，磨斑直径为0.38 mm，在试验载荷大于294 N时，其摩擦系数最低。GO-3的抗腐蚀性能良好，铜片腐蚀试验级别为1b。GO-3的氧化腐蚀性低，烘箱氧化试验中钢片评分为1分，且无油泥产生。GO-3的油膜形成能力强，60~120 ℃时弹性流体润滑油膜的厚度为371.2~153.6 nm。结论 分散型磷氮极压抗磨剂P-3化学活性适中，可以避免在摩擦表面发生严重腐蚀或剧烈摩擦化学反应，具有良好的承载、减摩、抗磨和抗微点蚀性能。     

拉锻式摩擦塞焊的热力耦合解析模型和试验验证

为快速得到拉锻式摩擦塞焊的焊接工艺参数，对焊接过程进行预测，建立了摩擦塞焊过程的扭矩、轴向力、功率和能量等指标的力学模型和热力耦合解析模型。模型的输入量为焊接塞棒的几何参数、材料属性、焊接转速和进给速度，输出量为焊接过程的扭矩、轴向力、功率和能量等。在自主设计的拉锻式摩擦塞焊设备上进行了焊接试验。通过将试验数据的输入和输出指标与理论模型值进行对比分析，验证了理论解析模型的可行性。     

时效成形对7075铝合金焊接接头显微组织与力学性能的影响

采用搅拌摩擦焊工艺(FSW)、时效成形试验、维氏硬度、金相观察和拉伸性能测试等方法研究了在180℃和不同时效时间下时效成形对7075铝合金FSW焊接接头显微组织与力学性能的影响。研究结果表明:随着时效时间的增加,母材区的第二相粒子逐渐减少,晶粒发生细化,热影响区与热机影响区的第二相粒子先增加后减少,在12 h时达到最多,焊核区的第二相粒子数量上无明显变化;抗拉强度与伸长率均先增大后减小,抗拉强度在12 h时达到最大,最大值为364. 15 MPa,伸长率在10 h达到最大值,最大值为3. 72%,拉伸断裂位置都在焊缝的前进侧。随着时效时间增加,各区硬度呈下降趋势,整体上母材区的硬度最高,热影响区的硬度最小,焊核区的硬度大小处于母材区与热影响区之间。     

潮湿空气下浮法钠钙玻璃的摩擦磨损性能

在摩擦磨损实验机上,采用SiO_2球作为对磨副,研究了载荷对普通潮湿大气下浮法钠钙玻璃摩擦磨损性能的影响规律与作用机理。结果表明:随着载荷从1 N逐渐增大到3 N,浮法钠钙玻璃空气面和锡面的磨损量均逐渐增大,但在相同的载荷下,浮法钠钙玻璃锡面的磨损量均大于空气面的磨损量;尽管浮法空气面与锡面的纳米力学性能无明显差异,但浮法钠钙玻璃锡面Sn~(2+)诱导的摩擦化学反应会加剧玻璃表面的化学磨损。     

爽滑母料在烟包薄膜专用BOPP中的应用

采用高黏度二甲基硅油与蜡按质量比为1.5∶1.0复配成爽滑母料,并在烟包薄膜专用双向拉伸聚丙烯(BOPP)上应用。结果表明:将质量分数为10%的爽滑母料添加到表层材料制成的烟包薄膜专用BOPP,其动摩擦因数在常温条件下控制在0.25～0.26,温度为50℃时控制在0.35之内,完全能满足烟包薄膜专用BOPP的爽滑性能;其雾度小于1.5%,光泽度大于90.0%,并在30 d内薄膜雾度上升0.1%,光泽度下降0.9%,具有高光泽、低雾度,并且时效性稳定等特点;自制爽滑母料在烟包薄膜摩擦因数和光学性能上优于参比试样,其他力学性能差异不大;自制爽滑母料的使用性能超过参比试样。     

基于磨损失效评估的人字闸门底枢摩擦副设计软件开发

磨损是目前人字闸门底枢摩擦副失效的重要形式,本文从工程实际和等效模拟磨损试验出发,基于摩擦学基础理论的研究成果,结合常见人字闸门底枢摩擦副的工作原理、结构特点、接触模型和磨损失效问题,利用接触疲劳、弹流润滑、磨损预测与演化规律等摩擦学的基本理论和方法,选用国内人字闸门运行参数和相同工况条件下的底枢摩擦副模拟磨损试验数据对底枢摩擦学设计和分析方法进行深入探讨。采用C#编程语言和MATLAB程序语言,开发了基于磨损失效评估的人字闸门底枢摩擦副设计系统计算软件。该系统软件具有良好的人机交互功能,通过简单的数据输入获得底枢接触应力大小以及预估使用寿命,为我国同类底枢的设计与维修更换提供精准快捷方法,节省了重新计算与设计的时间。     

混联搅拌摩擦焊装备施焊能力建模与仿真分析

为研究搅拌摩擦焊装备的施焊能力,选取可焊最大板厚和焊缝精度作为施焊能力评价指标,并对施焊能力进行了建模和仿真分析。以受力分析为基础对最大板厚进行建模,以误差分析为基础对焊缝精度进行建模。利用利用NXUG和Simulink联合仿真对施焊能力的两个指标进行仿真分析。通过仿真发现焊缝轨迹曲率突变会导致驱动力的突变,在轨迹规划中应该避免。