矩形通道内螺旋曲面肋的强化传热及其结构优化

研究换热器的矩形通道内设置螺旋面肋用来强化换热器的传热能力,利用Fluent仿真软件来数值模拟分析在不同结构参数(螺旋角度θ、迎流攻角β、肋横向间距P t、肋宽与肋纵向间距比v=b/s、排列方式)下,螺旋面肋对换热器传热性能以及通道内流体阻力的影响。采用正交试验优化设计螺旋面肋的结构参数,确定螺旋面肋的最佳结构参数,并实验测试在该结构参数下换热器的换热性能。数值模拟与实验结果表明:在Re=5 000,θ=35°,β=60°,P t=13 mm,v=0.65,排列方式为叉排时,换热器的综合换热性能最好。而且,实验测出优化型换热器的表面总换热系数K和压降Δp比普通型分别提高了65.7%和30.3%。     

核阀密封面激光熔覆无钨低碳中钴合金粉末

在0Cr18Ni12Mo3Ti不锈钢核阀试样表面进行了FCo-5合金粉末的单道激光熔覆。研究了熔覆层的显微组织特征、相结构,并讨论了与显微硬度的对应关系。试验结果表明:具有无钨低碳中钴特点的FCo-5合金粉末激光熔覆层与基体达到了良好的冶金结合;熔覆层组织主要为γ-Co奥氏体枝晶、枝晶间大量共晶组织及原位生成的Cr23C6颗粒相;熔覆层横截面显微硬度曲线呈"类M型"分布,最低硬度值较基体提高了192 HV0.2以上;弥散分布的Cr23C6颗粒对提高密封面的耐磨性非常有利。FCo-5合金粉末熔敷金属符合核阀密封面堆焊材料的技术要求,可以替代高钴含量的Stellite合金,并有益于减少二次污染、降低核阀成本。     

核阀密封面FCo-5合金粉末激光熔覆层的组织与性能

以FCo-5自熔性钴基合金粉末为堆焊材料,在0Cr18Ni12Mo3Ti核阀试样表面制备厚度为2.04 mm、横截面单圆弧拟合半径为2.69 mm的密封面激光熔覆层。利用SEM和XRD分析熔覆层的微观结构和物相,测试熔覆层的显微硬度及最小厚度处的高温硬度。结果表明:熔覆层从界面到表层的结晶形态依次由平面晶向胞状树枝晶、多方向生长树枝晶、细小树枝晶过渡;中、上部组织主要由γ-Co奥氏体枝晶、枝晶间层片状共晶组织以及弥散分布的Cr23C6硬质颗粒组成;在距界面1.52~1.60 mm的区域,密封带宽度为2.95~3.18 mm,常温硬度阈值为44.3~45 HRC;在650℃以下时,熔覆层最小厚度处具有优异的抗蠕变性能和高温硬度特性,经720℃以上回火处理后有较强的二次硬化效应。     

M2高速钢插齿刀激光熔凝强化层与刀刃显微硬度关系的调控研究

研究了M2（W6Mo5Cr4V2）高速钢经激光熔凝淬火和570℃一次回火处理前后的强化层硬度变化和表面粗糙度,并对M2高速钢插齿刀的激光熔凝淬火加工部位进行了分析优化,讨论了刀具经激光强化及精加工后刀刃部位的显微硬度变化规律。试验研究表明：经过不同工艺参数组合的激光熔凝淬火后,试样得到不同的表面硬度,再经过一次回火后,试样表面具有明显的二次强化效应,且粗糙度值较稳定;插齿刀前刀面刀刃部位显微硬度变化规律具有工程适用性,为优选出最佳激光工艺参数及工艺方法提供了实验依据。     

1M2高速钢齿轮刀具激光熔凝强化组织与显微硬度研究

采用合理的工艺参数在原始组织为淬火态的M2（W6Mo5Cr4V2）高速钢齿轮刀具试样表面进行激光熔凝淬火,再在570℃温度下进行一次回火。根据显微组织的形态特征,划分出激光淬火加热层的分布区域;分析了显微组织与显微硬度的对应关系;建立了显微硬度拟合曲线的数学模型。研究表明,经激光熔凝淬火＋一次回火的M2高速钢加热层显微组织由外向内分为熔化区、微熔区、相变硬化区、回火软带和不充分回火区5个区域,并呈同心圆环分布,分别对应等轴晶及树枝晶、粗等轴晶及细等轴晶、马氏体＋残余奥氏体＋未熔碳化物、回火索氏体、短暂回火后略微软化的基体组织．与显微硬度具有良好对应关系;齿轮刀具激光熔凝淬火表面应该是后刀面和侧后刀面;高精度拟合的显微硬度曲线有助于预测和有效控制经激光强化的齿轮刀具刀刃精磨后在加热层中的位置及切削性能。