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...     

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。     

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。     

3D打印医用钛合金研究进展

钛合金拥有较高的比强度、较好的耐蚀性能与生物相容性,其在医用植入物的应用市场前景十分引人关注。但传统医用钛合金植入物常采取铸造的生产方式,产品种类单一,无法满足"精准医疗"的诊疗目标。3D打印技术以其丰富的加工方式在医用钛合金方面应用优势逐渐凸显。本文介绍多孔医用钛合金的发展历史及3D打印钛合金的制造现状,分析现有3D打印医用钛合金的技术壁垒,并为未来3D打印医用钛合金的发展方向提供建议。     

激光增材制造钛合金冶金组织特征及其调控方法综述

增材制造技术是近年来迅速发展起来的一种快速成型技术,由于其诸多优点,如制造周期短、成本低、可制造复杂零件等而被广泛应用。本文介绍了增材制造的分类以及冶金组织特征,增材制造过程特殊的超常冶金过程,导致钛合金冶金组织存在(1)显著的粗大柱状晶,且随着制造方法的改变,柱状晶尺寸发生变化;(2)组织分布存在不均匀,包括相分布和晶粒尺寸分布不均性等。围绕增材制造冶金组织问题, 系统阐述了改善冶金组织的方法,主要包括改变工艺参数,外场辅助,如磁场、超声场,在线轧制塑性变形,添加形核剂来细化晶粒等。论文系统阐述,将为未来增材制造组织改善提供借鉴。     

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.