基于500 MPa超高压增压器并联的大流量水切割主机研制

超高压(420～500 MPa)、大流量(4～6 L/min)的射流参数,是畜禽胴体高压冷态切分等纯水切割应用和碳纤维复合材料等磨料水切割应用确保质量和效率的关键因素。分析了水切割主机用超高压、大流量的增压器液力端设计难点,介绍了基于双组500 MPa超高压增压器并联的大流量水切割主机研制关键技术,探讨了双组增压器并联结构的脉动情况,结果表明该水切割主机能稳定地发生超高压、大流量的射流工况。     

1 300MPa级高强度螺栓的研制

用42CrMoVNb钢研制了l300MPa级高强度螺栓,结合生产工艺对其主要力学性能进行了试验研究,对经不同表面处理的螺栓进行了残余应力测试,分析了残余应力对疲劳性能的影响。结果表明,1300MPa级高强度螺栓在热处理后滚丝对提高抗拉强度和降低缺口敏感性有利;表面经磷化处理和“达克罗”处理对抗拉强度和缺口敏感性没有影响,但降低螺栓表面滚压或滚丝的残余压应力并由此影响螺栓的疲劳性能,表面经磷化处理的螺栓疲劳性能优于表面经“达克罗”处理的螺栓。     

700MPa级超高强重载汽车车厢板的研制

为推进重载汽车轻量化进程,优化国内热轧超高强汽车用钢产品结构,以低成本高性能为基本原则,提出以较低的含碳量和一定量的锰并复合添加微合金元素铌和钛的成分设计思路,运用细晶强化和析出强化,在天铁1 750 mm半连续热连轧机组实现了700 MPa级超高强重载汽车用车厢板的试制。热轧工艺参数如下:加热温度为1 250℃,终轧温度在780～860℃,卷取温度在500～620℃。车厢板的显微组织以细小铁素体为主,存在少量的退化珠光体,并获得了大量尺度为20 nm以下的(Nb,Ti)C析出物。车厢板的屈服强度和抗拉强度分别达到600 MPa和700 MPa,伸长率在19%～22%。车厢板具有优良的冷弯性能、扩孔性能及低温冲击韧度,性能达到或超过国内外同类产品水平。车厢板具有优良的焊接性能。700 MPa级车厢板替代Q345制造车厢可实现20%左右的结构减重。     

2mm厚1000 MPa级双相钢板电阻点焊工艺参数的优化

对2 mm厚国产汽车用1000MPa级双相钢板进行了不同工艺条件的电阻点焊,对各点焊接头显微组织、力学性能以及断口形貌等进行了分析,在此基础上优化了工艺参数。结果表明:在试验条件下,最佳点焊工艺参数为焊接电流12 kA,焊接时间12周波(0.24s),焊接压力3.5 kN;此条件下焊接接头的断裂方式以韧性断裂为主。     

250MPa数字压力校验系统原理及实现

在分析活塞式压力计工作原理基础上,提出依靠传统间隙配合实现大压力活塞压力计的方案,针对密封问题、温度问题提出了解决方法,借助计算机等手段实现了压力校准系统的数字化补偿,提高了大压力情况下的压力发生精度,并降低了产品成本。     

叉车铸钢转向桥体有限元仿真设计

采用CAD软件Pro/E和有限元分析软件ANSYS,经过造型、接口转换等过程,建立了实用的叉车转向桥体模型,经过多方案有限元计算分析,并使用已在相关企业广泛使用的CPFEM系统验证,仿真设计出一种满足强度、刚度要求的叉车铸钢转向桥体,为设计开发提供了重要依据.     

500 MPa超级钢的强化方式与显微组织

以两种不同成分的低碳钢为研究对象,通过工业轧制及不同工艺的实验室热轧使材料获得不同的显微组织,对其力学性能及显微组织进行了分析研究。结果表明：在晶粒为3μm左右的铁素体基体上引入5％～10％的贝氏体,对屈服强度影响不大,但可以使抗拉强度提高20MPa;添加0．02％的铌,并通过合适的轧制工艺,可以改善细晶强化和沉淀强化的效果,使屈服强度达到520MPa以上,抗拉强度达到620MPa以上。500MPa超细晶钢的强化方式应以细晶强化为主,配合相变强化和沉淀强化,显微组织应为在超细（3～5μm）的铁素体基体上分布适量的贝氏体。     

400MPa级超细晶粒钢的力学性能

通过单轴拉伸、低温系列冲击和宽冷弯试验，对ANS400超细晶粒钢的力学性能及其组织性能关系进行分析研究。结果表明：ANS400超细晶粒钢的铁素体晶粒尺寸在3～5μm，且组织中有一定量的贝氏体，屈服强度可达430MPa以上，抗拉强度可达530MPa以上，具有优良的塑性和低温韧性。组织中贝氏体的存在使材料在提高强度的同时具有良好的加工硬化能力。     

热输入对1 000 MPa级工程机械用钢接头组织性能的影响

采用三种热输入进行1 000 MPa级控轧控冷(Thermo mechanical control process, TMCP)高强钢的熔化极气体保护焊,利用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究热输入对焊接接头组织和力学性能的影响。研究结果表明,三种热输入焊缝金属组织主要由板条马氏体和板条贝氏体为主、并含有少量残余奥氏体和粒状贝氏体;焊接热影响区粗晶区组织以板条马氏体和贝氏体为主,并含有少量粒状贝氏体。随着热输入的增加,焊缝组织中贝氏体板条粗化,马氏体板条减少,而粒状贝氏体逐渐增多,部分膜状残余奥氏体向块状转变;焊缝金属冲击韧度和硬度、接头强度逐渐降低,而接头热影响区冲击韧度先增后降;当热输入为15 kJ/cm时焊接接头强韧性匹配最佳。     

500 MPa水切割射流发生装置的设计

超高压水切割技术应用于碳纤维等纤维增强复合材料切割加工,射流压力和工作流量的工况参数是高质高效切割复合材料的重要前提条件。探讨了纤维增强复合材料水切割机理和射流工况参数,介绍了500 MPa压力级的纤维复合材料水切割射流发生装置参数计算,阐述了射流发生装置主要结构,运用有限元分析方法校核射流发生装置主要部件,通过计算、分析和试验表明射流发生装置满足切割射流工况要求。     

热轧、低温回火态1250MPa级新型贝氏体耐磨钢板的组织和性能

研究了热轧、低温回火状态1250MPa级新型贝氏体耐磨钢板的组织和力学性能,测试了埋弧焊和CO2焊焊接接头的力学和机械加工性能。结果表明：轧态、低温回火耐磨板的组织由贝氏体铁素体和残余奥氏体组成,具有较高的力学性能、较高的回火抗力、良好的焊接性能和机械加工性能。