基于摩擦加工技术的镁合金表面改性研究现状

鉴于当前高性能镁合金的应用需求,亟待提高镁合金的表面硬度、摩擦磨损性以及耐蚀性等表面性能。新型固态加工技术——搅拌摩擦加工以及摩擦堆焊能够实现材料的大塑性变形,在镁合金表面微观组织结构改性、表面复合材料化以及金属焊敷层制备等方面得到了成功的应用。在介绍搅拌摩擦加工以及摩擦堆焊技术特性的基础上,分别从工艺手段、组织演变以及性能改善等方面综述了摩擦加工技术用于镁合金表面改性的研究现状。国内外研究结果显示,搅拌摩擦加工可有效细化镁合金表面晶粒,破碎粗大第二相,导入增强粒子,实现表面复合化,进而显著提高镁合金的硬度、耐磨性以及耐蚀性。摩擦堆焊技术可在镁合金表面成功制备无稀释、结合完整性高、均匀细化的金属焊敷层,有效改善镁合金表面硬度及耐磨性。通过对用于镁合金表面改性的摩擦加工技术研究现状的总结,展望了镁合金搅拌摩擦加工以及摩擦堆焊的发展前景,提出了需要进一步研究的方向。     

温度对表面摩擦磨损性能影响的研究进展

摩擦磨损是造成材料失效的主要原因之一,减小摩擦磨损对工业发展与环境保护等方面有着重要意义。 而温度作为摩擦磨损试验的其中一个主要参数,对摩擦磨损过程具有重要影响。 该论文重点描述了温度对摩擦副摩擦学性能的影响,并分析了产生影响的机理和原因。 首先,温度会影响表面材料的理化性质,从而影响表面组织结构或者表面涂层;其次,摩擦副之中的固体或液体润滑剂性质随温度的变化发生改变并影响摩擦磨损性质,且在织构表面尤其明显。 最后,温度会对基底表面润湿性产生影响从而影响表面摩擦磨损性能。 该研究对在高温极限条件下工作的摩擦副的材料与润滑方式的选取,以及发动机、火箭等新型科技的发展具有重要意义。     

摩擦力对摩擦轮表面接触强度之影响

本文运用弹性力学理论将摩擦轮接触区摩擦力计入摩擦轮表面接触强度分析及计算，提出一组有关摩擦轮表面接触强度计算及摩擦轮机构名义中心距设计的新公式。本文研究表明，摩擦轮接触区摩擦力对于摩擦轮表面接触强度之影响不容忽视。     

激光造型技术在摩擦副表面处理中的应用

摩擦副表面的微细形貌深刻影响着摩擦副的摩擦学性能,因而人们利用各种加工方法对摩擦副进行表面处理以达到所需的摩擦学性能,激光表面造型技术以其诸多的优点而被认为是摩擦副表面处理的理想手段.首先阐述了激光表面造型技术的原理及其减磨机理.介绍了激光表面造型专用设备的基本组成及其控制原理,接着详细论述了激光表面造型技术在重要摩擦副处理中的应用及取得的效果,最后提出了激光表面造型技术的发展和应用前景.     

液压凿岩机活塞新材料开发和设计质量评估

研制了一种具有Ｃｒ－Ｎｉ－Ｍｏ新配比的低碳合金钢作为液压凿岩机冲击活塞用材,与常规活塞用材进行了金相组织、静强度、热处理后的表面和断面显微硬度及工业性对比试验,测试了凿岩机冲击性能。结果表明,该材料具有良好的淬透性、合理的金相组织和断面硬度分布以及较好的力学性能。还提出了应用凿岩机活塞冲击应力波波值系数;初步评估所设计活塞性能的方法。     

一种摩擦表面自修复技术的应用效果及分析

对由国外引进的一种摩擦表面再生剂进行了使用后的表面性能测试，显示出摩擦表面的硬度显著提高，表面粗糙度大幅下降，磨损尺寸明显得到修复，展现出了对摩擦表面的自修复功能。在汽车发动机、电厂水泵、煤气压缩机和炼油厂减速器等机件上的试用表明，该摩擦表面再生剂具有降低油耗、减少振动、降低噪音、延长使用寿命和节省维修费用等诸多效果，并能提高轻武器子弹的初速和射击精度。     

水压凿岩机的结构设计与试制

根据水压凿岩机液压传动原理和使用要求,详细介绍了凿岩机中冲击器、操纵阀和支腿的结构特点和设计方法.并根据零件的精度要求,制订了缸体的加工工艺,确保了试制产品的质量.     

低风压凿岩机20CrMnTi钢螺旋棒失效分析

采用直读光谱仪、显微维氏硬度计、扫描电镜和光学显微镜对低风压凿岩机20CrMnTi钢螺旋棒进行了失效分析。结果表明,螺旋棒渗碳层存在网状碳化物,心部组织出现先共析铁素体是导致其断裂失效的主要原因,且螺旋棒表面摩擦产生的磨损沟槽易导致应力集中,形成裂纹源。     

表面摩擦因数对颗粒螺旋输送动力学特性的影响

为研究螺旋输送机工作表面摩擦因数对颗粒输送动力学特性的影响,采用离散单元法建立了螺旋输送机的三维离散元数值模型,分析不同表面摩擦因数下颗粒输运速度、作用力矩和作用能量。研究结果表明：随着表面摩擦因数增加,颗粒平均速度变化不大,但速度波动呈先增大后稳定趋势;随着表面摩擦因数增加,作用在内圆柱面和螺旋面上的力矩和能量均呈现增大趋势,力矩和能量的波动更加剧烈;作用在螺旋面上的力矩和能量要远大于作用在内圆柱面上的力矩和能量。合理降低螺旋面的表面摩擦因数可减小输运振动,提高螺旋输送机输运效率。     

《表面技术》投稿须知EI北大核心CSCD

本刊主要报道膜层技术、表面摩擦与润滑、表面失效及防护、表面强化及功能化、表面质量控制等方面的科学研究、新技术、新工艺等。为减少稿件修改时间,缩短发表周期,《表面技术》对来稿提出以下要求,希望作者遵照执行。     

基于ADAMS的JVR300Z旋挖钻机变幅机构的动力学仿真

为分析变幅机构的动力学性能,运用Pro/E软件建立JVR300Z三维模型,将模型导入ADAMS软件中并添加约束和驱动,对旋挖钻机的变幅机构进行仿真分析,求得了变幅机构中各主要部件的受力情况,对仿真结果进行分析,得出变幅机构受力规律:由于工作装置重心位置不断变化,对变幅机构造成一定程度的冲击,尤其是钻杆在桅杆上由静摩擦转为动摩擦的瞬间,桅杆变幅油缸与变幅机构平行四边形结构件均受较大冲击力。该冲击力是校核变幅机构强度的重要依据,确保设计的机构结构满足使用要求。     

地质钻杆摩擦焊接头组织与性能

首次采用摩擦焊接工艺对地质勘探用钻杆的管体与接头进行了焊接试验。探讨了不同的热处理工艺条件对DZ60钢钻杆管体与40Cr钢接头摩擦焊接头组织与性能的影响,并与采用热墩粗工艺生产的钻杆管体组织与性能进行了对比。试验结果表明,采用摩擦焊接及焊后调质热处理工艺制造的DZ60地质钻杆焊接接头的常规力学性能指标均高于地矿部DZ60地质钻杆管材的技术标准规定的数值,并优于采用现行热墩粗工艺制造的钻杆管材的力学性能数值。同时发现,采用合适的焊后回火热处理温度,可以有效提高焊接接头的抗拉强度与屈服强度,使其各项力学性能达到DZ60钻杆管材的技术标准,从而有效减少地质钻杆摩擦焊接头焊后热处理工艺,降低制造成本。     

摩擦焊形变热处理系统的研究与开发

针对目前石油钻杆摩擦焊接头塑韧性差、生产效率低等问题,根据石油钻杆摩擦焊接过程的特点和形变热处理原理,提出了石油钻杆形变热处理摩擦焊工艺,实现了摩擦焊接过程和形变热处理过程的统一.通过改装基于自主研发的摩擦焊机主轴系统,设计研制了形变热处理装置、控制系统以及回火系统,开发了具有形变热处理功能的混合型摩擦焊机.基于PLC...     

Study on wear mechanisms in drilling of Inconel 718 superalloy

The wear mechanisms and the approach to prolong the service life of the TiAlN coated carbide tool in drilling Inconel 718 superalloy are presented. It is found that the coated layer on the cutting edge is gradually abraded-off at the first stage of drill wear due to an excessive friction force on the tool–work interface. This in turns intensifies the friction force and leads to an increase of drilling force. Built-up edge (BUE) is then formed, and chipping starting from the relatively weaker cutting edge takes place subsequently. As a result, many micro-cracks are observed to distribute over the worn area. The subsurface fatigue cracks grow as the drilling process is proceeding. Together with the abrasion of hard carbide particles of the work material, the cutting edges break eventually parallel to the direction of fatigue cracks. At this moment, longer chip forms and cutting process is disturbed to an extent that the process can no longer be effectively continued. Failure of the drill is noted in a very short period of time once the long chips are observed. Finally, drilling experiments with the use of the cutting fluid containing the nano-particle low friction surface modifier are conducted. It is found that the service life of the drill is lengthened significantly and hence the machining cost can be greatly reduced.     

卡盘的若干设计计算问题

以“夹持系数”取代传统的摩擦系数；对卡盘的主要零件重新进行了受力分析，推导出能满足各零件设计计算之用的计算公式；并提出了提高卡盘夹持能力的有效措施：（１）减小卡瓦和卡圈斜面之间的摩擦系数；（２）提高卡瓦和主动钻杆之间的夹持系数     

气动盘式自动钻孔机的设计

摘为了提高加工效率、改善工作环境,设计开发出一型气动盘式自动钻孔机。该专机采用模块化设计,具有自动转位、夹紧装置和自动钻孔功能,易于操作。本文给出了该机的原理和整体结构,介绍了钻孔模块部分。并以推力气缸为例,详细说明了整机气动回路的工作原理及其动作顺序。     

径向水平井钻杆弯曲转向建模与阻力仿真研究

通过采用ANSYS仿真软件对转向器系统构成、滑道截面形状和轨迹、材料模型、约束载荷进行系统分析,建立仿真模型,仿真与试验数据对比表明,所建仿真模型是可行的;通过分析研究滑道阻力变化对钻进影响,不同摩擦系数对滑道阻力影响,以及钻杆截面变形和钻杆在水平段形位变化,得到的钻杆截面变形及滑道阻力变化规律,并将仿真数据与室内实验结果进行对比分析验证。依据仿真分析和实验研究,分析钻井失败的主要原因。仿真研究对指导造斜器设计和施工工艺的设计有积极意义。     

Drill flank measurement and flank/flute intersection determination

Twist drill is a cutting tool of large-batch and diversified varieties. Geometric measurement is indispensable to drill design, manufacture, and regrinding. To meet the demand of advance in manufacturing technology, a three-dimensional (3-D) drill measurement instrument was developed. Method of drill flank and flute measurement by using this device is presented in this work. Cutting angles evaluation is essential to cutting performance appraisal. But, there is no suitable instrument yet to inspect them directly. If the flank/flute intersection is determined, cutting angles calculation would be a routine work of numerical computation. Considering the peculiarity of the drill point configuration, a straightforward method for flank/flute intersection is derived. Procedure of cutting angles calculation is also detailed. The procedure is illustrated by an example of flank and flute inspection, flank/flute intersection, and cutting angles calculation for a standard twist drill. The measurement precision is appraised by using a tool-room microscopy. The maximum error is in the third decimal place. It verifies the validity of the developed 3-D drill meter and the proposed measurement methods.     

石油钻杆摩擦对焊工艺的应用

介绍了渤海能克钻杆有限公司在石油钻杆生产中采用摩擦对焊工艺以及这种工艺的主要技术参数、工艺条件、工艺过程、仪表压力的设定方法等。通过几年的生产实践表明,石油钻杆摩擦对焊工艺的生产效率高,产品质量好,焊接性能稳定。     

铰接式柔性钻杆的参数化设计

柔性钻杆是超短半径水平井钻井工具的重要组成部分,其结构设计的好坏直接影响钻井工具的工作性能.根据柔性钻杆的强度条件以及与导向筛管的几何关系,得到了满足不同井眼曲率半径的柔性钻杆结构参数;考虑球头柱键与凹槽的接触非线性及柔性钻杆的材料非线性特性,采用有限单元法建立了单节柔性钻杆有限元模型;对不同结构参数的柔性钻杆进行了仿...