刨煤机刨链回转接头的可靠性

刨煤机在工作过程中断链事故经常发生,是影响其生产率的主要因素之一。刨煤机主要通过回转接头来抵消刨链产生的扭矩以防止扭链现象发生,为刨链的易损部件。以虚拟样机技术为基础,解决了载荷提取、材料模型建立、合理添加接触、网格细化等关键技术。在动力学仿真软件ADAMS中对刨煤机进行建模及仿真,得到作用在刨链回转接头上载荷的极值和均值;基于Workbench构建刨链回转接头的仿真模型,并基于两组载荷对模型进行仿真研究。研究发现:在最大载荷作用下,衬套、右挂环可靠性不高;右挂环啮合螺栓段及退刀槽处可能在受到瞬时恶劣载荷冲击时发生断裂,垫环内外圈易发生磨损;在均值载荷作用下,各零件主应力都在许用应力范围内,强度满足设计要求;对刨头运行前方刨链拉力曲线进行频域分析,得知刨头运行前方刨链拉力曲线为一个宽平稳随机信号,其特性主要由煤层各向异性导致的随机刨削力决定。刨链回转接头前两阶模态的固有频率较小,与牵引电机的最大输出频率接近,为易激发模态。研究结果与刨煤机井下试运行的结果基本一致,可见该方法具有较高的准确性,能满足工程实践的要求。     

置氢Ti-6Al-4V合金的切屑形成过程与机制

利用金相显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜对置氢Ti-6Al-4V合金的微观组织和相组成及切屑形貌进行了观察分析,采用分离式Hopkinson压杆试验测试置氢Ti-6Al-4V合金的动态力学性能,研究氢对Ti-6Al-4V切屑形成过程及切屑形态的影响,探讨置氢Ti-6Al-4V合金的切屑形成机制。结果表明:置氢后Ti-6Al-4V合金切屑的收缩系数增加,表面层片结构尺寸减小,切屑锯齿化程度减轻;氢含量低于0.4%(质量分数)时,局部材料热塑失稳是形成锯齿切屑的主要原因,随氢含量增加,钛合金切屑的绝热剪切现象减轻,随着氢含量的进一步增加,锯齿切屑的形成是由微裂纹而致。     

置氢Ti-6Al-4V合金组织演变及其对切屑形成的影响

利用金相显微镜、X射线衍射仪和SEM对置氢Ti-6Al-4V合金材料微观组织及切屑形貌进行了观察分析,通过室温压缩实验测试置氢钛合金力学性能,探讨了置氢Ti-6Al-4V组织、力学性能与切屑形态之间的联系,研究了置氢Ti-6Al-4V合金组织演变及其对切屑形成的影响.结果表明:氢含量为0.6wt%时,钛合金置氢炉冷后组...     

等径角挤压对AZ31镁合金组织及力学性能的影响

研究了电磁连铸AZ31镁合金沿A路径经常规等径角挤压(ECAE)和两步ECAE变形后的微观组织与力学性能.结果表明:与预挤压态相比,常规ECAE态合金随着挤压道次的增加,晶粒不断细化,伸长率不断提高,但屈服强度与抗拉强度逐渐降低;两步ECAE可以使晶粒进一步细化,伸长率、屈服强度与抗拉强度均提高.伸长率、屈服强度与抗拉...     

粉末特性及热处理对激光选区熔化钛合金组织演变的影响

通过粉末筛粉和混合制得到不同粒度分布的钛合金粉末,研究了粉末物理特性对选区激光熔化（SLM,selective laser melting）打印质量、沉积态及热处理后微观组织的影响。结果表明,细粉比例增加,粉末中值粒径下降,流动性下降,松装密度变化不显著;三种粉末粒径打印后,致密度均在99%以上,表面粗糙度随细粉增加粗糙度下降,细粉量在23%时,孔隙率最小;成型后沉积态组织横截面为初生β晶粒,内部为针状α′马氏体,纵截面可见明显柱状晶;热处理表明,α′马氏体600-800℃分解,且在800℃时α+β片层变粗,热处理时应严格控制退火温度和时间,避免片层粗化,影响性能。     

增材制造316L不锈钢应力腐蚀研究进展

应力腐蚀开裂是不锈钢零部件失效的主要形式之一,是材料力学和腐蚀电化学交叉领域的重要研究方向。与传统工艺制备相比,增材制造技术制备的316L不锈钢内部微观组织复杂,存在增材制造工艺引起的气孔、未熔合区等固有缺陷,导致其应力腐蚀行为更为复杂。本文基于国内外关于增材制造316L不锈钢的研究实例,综述了应力腐蚀行为特征及主控机制,包括氢致开裂和阳极溶解两种应力腐蚀机理、穿晶断裂和沿晶解理两种作用形式,并归纳了孪晶、异种晶相交界处、气孔及未熔合处、元素偏析等组织结构缺陷等对增材制造316L不锈钢应力腐蚀的影响。针对电化学噪声、高分辨中子衍射、三维形貌表征等三种原位测试方法在不锈钢应力腐蚀行为研究方面的现状和技术优势进行了总结。最后提出了高温辐照等严苛环境下的应力腐蚀行为特征研究,以及裂纹尖端应力分配模型及重构准则等增材制造不锈钢应力腐蚀未来的研究方向。     

激光增材制造Ti6Al4V-Inconel718功能梯度材料的成分变化和微观结构演变

利用激光增材制造技术制备了Ti6Al4V/Inconel718功能梯度材料,研究了该梯度材料的成分及相组成、显微组织和显微硬度的变化。研究表明：沿组成梯度方向发生了一系列相变：α+β→α+β+Ti₂Ni→β+TiNi→γ,过渡层主要是由TiNi和Ti₂Ni以及Ti-Cr和Ti-Fe等二元相组成的混合体;沿材料底部至顶部微观组织发生了由魏氏α片层组织到细小树枝晶的转变;对沉积结构进行显微硬度测试,发现具有较高Ti₂Ni相面积分数的过渡层最硬,本研究发现最大值为823HV。     

新型铝锂合金板材塑性流动与各向异性性能试验研究

通过单向拉伸试验,研究了新型Al-Li-Cu-Mg合金板材的基本成形性能.针对材料显著的各向异性性能,选取屈服强度、抗拉强度、延伸率以及厚向异性指数等材料性能参数进行对比分析,绘制了7个不同取样方向的单向拉伸曲线,研究了材料各向异性的规律.基于对本构方程、各向异性屈服准则的研究及对比,建立了新型Al-Li-Cu-Mg合金的本构模型,并根据实验曲线计算得到Hill48、Barlat89屈服准则中的各向异性参数,结合各屈服准则绘制了新型Al-Li-Cu-Mg合金屈服轨迹.对比分析各试件的断口方向,并结合第一、第三强度理论,分析了材料的各向异性.利用SEM观察试样的断口形貌,分析对比试件断口的韧窝特征及带状特征.研究发现:试件的延伸率越大,其韧窝特征越明显;反之,其带状特征越明显.从微观角度印证了Al-Li-Cu-Mg合金板材存在的各向异性.     

固溶处理对新型铝锂合金组织和性能的影响

对新型铝锂合金进行不同工艺固溶处理+ 165℃×20 h单级人工时效,研究固溶温度和时间对新型铝锂合金组织和性能的影响.结果表明,随固溶温度的升高,合金弥散析出的第二相不断长大,新型铝锂合金的抗拉强度和屈服强度有所提升,塑性、韧性下降;固溶时间对合金强度和塑性的影响较小.535℃×30 min固溶处理后,综合力学性能较好.     

置氢TC16钛合金室温变形行为

应用准静态、动态压缩等试验研究TC16钛合金的室温变形行为;利用OM、XRD等手段分析置氢后合金的显微组织和相演变。结果表明：氢降低了合金的相变点,促进了亚稳β相的生成。静态压缩时,随着变形速度和氢含量的增加,合金的变形极限先降低后增加。氢含量为0.6%(质量分数)、变形速度为100 mm/min时,合金变形能力已经达到甚至超过原始合金,流变应力较原始下降200 MPa。动态变形时,材料发生明显动态软化,流变应力表现出高温变形特征。