铁素体/贝氏体双相钢循环载荷作用下变形行为的模拟研究

为了避免铁素体/贝氏体双相钢管线管在服役过程中的交变载荷作用下引起的塑性损伤，采用有限元模拟方法，建立了Chaboche随动强化模型，研究了铁素体/贝氏体双相钢在循环应变载荷作用下的变形行为。结果显示，在循环应变作用下，应变优先在铁素体中形成累积，并在铁素体、贝氏体界面集中；随应变幅的增大，应变带在铁素体中形成，而贝氏体内累积应变增加不大，两相界面应变差增大。研究表明，铁素体内应变和两相应变差的增加将降低双相钢的塑性变形能力。     

铁路桥梁用轧制不锈钢复合板的应用性研究

对真空轧制法制备的铁路桥梁用不锈钢复合板316L+Q370qD进行了组织性能、扭转、焊接、疲劳、晶间腐蚀等应用性研究。结果表明:铁路桥梁用轧制不锈钢复合板316L+Q370qD复合界面实现了良好的冶金结合;复合板抗剪强度高,具有良好的强度及塑韧性,以及良好的承载扭曲变形性能及焊接性能;复合板焊接接头抗疲劳性能优异,其覆层不锈钢具备良好的抗晶间腐蚀性能。铁路桥梁用轧制不锈钢复合板能够满足相关标准的技术要求,用于制造铁路桥梁的桥面结构是安全可靠的。     

高铬铸钢轧辊的组织及其氧化行为

轧辊氧化膜形成及剥落显著影响轧辊的辊耗及钢板的表面质量。为控制轧辊的氧化行为，采用增重法研究离心铸造高铬铸钢轧辊在大气及水蒸气环境中的氧化行为，并采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法研究了高铬铸钢组织及氧化膜的结构。结果表明，高铬铸钢组织为回火马氏体基体和共晶Cr7C3碳化物；氧化过程中基体优先被氧化，粗大碳化物表面几乎不被氧化；温度及环境对氧化膜生长及相结构都有一定的影响，高温及水蒸气环境加速氧化，并促进γ Fe2O3向γ Fe3O3转化。因此，控制轧辊的氧化，关键是控制轧辊的使用温度。     

气瓶内部淬火过程的流动换热特性

 大直径厚壁气瓶内部淬火时的流动换热过程极其复杂，受到多种因素的影响，而研究气瓶内部压强和温度的变化规律对改善流动换热效果、提高产品组织性能具有重要的理论指导意义。以914 mm厚壁气瓶和瓶内流体为研究对象，建立了二维等效流 固耦合模型；采用多喷嘴系统对气瓶内外进行喷水淬火，研究了气瓶总长、喷水流速及淬火时间对瓶内压强及内壁温度的影响，通过间歇淬火试验验证了数学模型的正确性。结果发现，气瓶长度对瓶内压强和瓶壁温度的影响显著，喷水流速次之，当喷水流速大于8 m/s后，水量对瓶壁的冷却效果大大降低；气瓶内壁长度方向的温度梯度分别随气瓶总长的增加和淬火时间的延长而减小，但基本不受喷水量的影响。     

API X52 HFW焊管质量的总体评价

为了完整评价API X52高频电阻焊管的质量及安全性能,采用MTS Landmark 370万能力学试验机,研究了两种表面状态下管体和焊缝的疲劳性能,并分析了焊缝组织变化及钢管表面状态对疲劳性能的影响。结果显示,X52 HFW钢管具有良好的综合力学性能,焊缝强度及冲击韧性与管体相当,但焊缝的疲劳性能低于管体,且表面质量对疲劳性能有明显的影响;钢管表面夹杂物及缺陷是促进疲劳裂纹萌生、降低疲劳寿命的主要原因,提高焊缝性能及表面质量能显著提高钢管的疲劳性能。     

退火态TC4合金的热变形行为

采用Gleeble-3 5 0 0热模拟机系统研究退火态TC4(Ti 6Al 4V)合金在75 0～95 0℃,应变速率0 0 0 1～1s- 1 条件下的热变形行为。TC4合金的热变形激活能约为482kJ/mol,热变形方程为ε′=2 95×10 1 9[sinh(α·σp) ] 2 4 9exp(-4 82 0 0 0 /RT)。不同真应变下的热加工图相似,随变形温度升高及应变速率降低,能量消耗效率η逐渐升高。在变形温度90 0℃左右、应变速率为0 0 0 1s- 1 时,能量消耗效率η达到峰值,约为5 8%。     

砂岩湿法棒磨工艺的现状分析及工艺优化

本文分析了砂岩湿法棒磨工艺的现状和存在的问题，并提出了工艺改进的意见。     

重力及其释放下空间机械臂驱动力差异及模型研究

为降低空间机构系统能耗,减小驱动力地面设计裕度,提高空间机构控制精确度,以四自由度仿人机械臂为对象,研究不同重力环境下的驱动力差异及关键影响因素。首先基于Klein算子与虚功原理建立了考虑关节摩擦的四自由度仿人机械臂动力学模型。然后通过仿真研究不同重力环境下摩擦、关节角速度、末端负载对驱动力矩的影响,并对影响空间驱动力矩的关键因素进行分析。进而参照仿真研究搭建试验平台,在关节轴线不同取向条件下进行驱动力矩差异研究,试验验证了仿真分析的正确性。最后基于试验结果修正摩擦模型并采用PSO算法辨识模型参数,得到适用于不同重力环境下的关节摩擦模型,改进了机械臂的理论建模结果。     

A356铝合金轮毂低压铸造数值模拟以及组织与力学性能

采用轻质铝合金构件是实现汽车轻量化的重要策略,轮毂作为典型车用铝合金零件,其成形质量与低压铸造工艺参数密切相关。本文采用ProCAST有限元软件对A356铝合金轮毂低压铸造过程进行模拟仿真,研究了浇注温度及保压时间对轮毂成形质量的影响。并利用优化参数对轮毂进行铸造,对其成形质量及组织性能进行分析;同时,对轮毂不同部位进行微观组织及力学性能分析;对轮辋部位进行拉伸性能测试。结果表明：在浇注温度为700℃、保压时间为80 s时,铝液充型平稳,凝固符合顺序凝固原则,其铸造缺陷产生的概率最低;轮毂由内至外晶粒尺寸逐渐减小,由轮毂中心部位的58μm减小至外轮缘的23μm;轮辋部位抗拉强度可达228 MPa,屈服强度为170 MPa,断后伸长率为6%。