激光选区熔化非实体支撑薄壁曲面特征变形规律研究

激光选区熔化（SLM）成形工艺正越来越广泛应用于航空航天装备复杂构件制造,该类零件具有众多薄壁类曲面特征,成形制造中残余应力较大、曲面特征变形问题突出,严重制约增材制造薄壁曲面构件的成形精度和质量。针对非实体支撑薄壁曲面特征激光选区熔化成形,通过模拟仿真研究了非实体支撑的工艺参数和几何特征对支撑连接情况的影响,基于此分析了非实体支撑下曲面特征的残余应力分布与变形规律。采用热弹塑性法对不同支撑成形激光功率和支撑结构下非实体支撑连接情况进行模拟仿真,以连接效果为目标优选支撑参数。应用优选支撑参数,基于固有应变模型对不同壁厚和成形高度的薄壁曲面特征的残余应力和变形分布进行模拟仿真、实验验证与讨论分析。结果表明,优选非实体支撑的薄壁曲面零件的局部变形得到明显改善,薄壁曲面零件残余应力分布主要受零件的Z向正应力影响,且随零件厚度增加而增加。     

镁合金防腐涂层微观形貌及残余应力研究

采用等离子喷涂在镁合金表面制备Al2O3基防腐陶瓷涂层,并对涂层激光重熔和热处理,研究涂层的形貌和表面残余应力。研究表明:激光重熔涂层粗糙度降低、表面致密度大大提高。激光重熔降低Al2O3涂层残余应力幅度44.76%,热处理降低11.12%,激光重熔效果较热处理更为良好。Al2O3、Al2O3-13%Ti O2和Al2O3-40%Ti O2三种等离子喷涂制备态涂层残余应力分别为363.57MPa、304MPa、-202.38MPa,Al2O3-40%Ti O2具有最好的残余应力属性,有利于涂层服役寿命的提高。     

Q390高强抗震钢板残余应力检测方法对比及分析

利用盲孔法、X-Ray法、中子衍射法和超声法对Q390高强抗震板及U形弯曲件进行残余应力检测,并对这4种方法测试得到的应力结果进行分析研究。结果表明,以上4种检测方法均要考虑其特定的检测应用范围,X-Ray法针对钢板表面下微米级深度的微米级晶格尺度范围局部点应力进行检测,中子衍射法可在毫米级尺度局部区域进行应力检测,盲孔法反映的是因毫米尺度钻孔导致的钢板表面孔周边的应力变化,超声法则可以通过连续扫描检测整个钢板残余应力的宏观分布变化。因此,对于工业钢板,超声法测试残余应力更加科学、合理、准确。同时,通过U形试样建立稳定的应力应变场,利用超声设备使用不同参考态对Q390高强抗震板弯曲件及退火弯曲件进行测试,结果表明,测试参考态的选取对应力测试结果影响很大,材料各向异性的影响对应力测试结果不可忽视。     

不同送进量对皮尔格轧制成形的影响及验证

皮尔格冷轧无缝钢管过程中为了获得性能较好的成品需要选择合理的送进量数值,本文以冷轧304不锈钢为研究对象,借助有限元模拟软件对不同送进量下的皮尔格冷轧过程进行了完整的仿真,对比分析了送进量对金属流动速度、轧制力、等效应力、残余应力及管材回弹的影响规律.结果表明轧制过程中孔型背脊和与轧辊接触的孔型侧壁处管材金属流动速度随送进量增加而增加,轧制力、等效应力及残余应力均随送进量的增加而增大,并且送进量的增大还会显著增加管材的回弹量.借助试验轧机对不同送进量下皮尔格冷轧管进行轧制试验,对试验得到的管材进行尺寸和残余应力测量,测量结果与有限元仿真结果基本一致,为皮尔格轧制过程不同送进量的选择提供依据.      

重轨残余应力检测的全释放法和释放法的比较

采用全释放法和释放法对矫直后重轨外表面的残余应力分布进行了比较研究。结果表明重轨外表面的残余应力分布是极不均匀的。对于纵向残余应力而言,采用两种方法检测得到的结果在应力分布规律上趋于一致,但在残余应力幅值上存在很大差异;对于横向残余应力,则只有全释放法能够得到有效的结果。     

激光多点冲击Zr基非晶合金残余应力研究

为了实现非晶合金大面积均匀应力强化,采用有限元数值模拟方法研究了激光多点冲击诱导Zr基块体非晶合金的表面残余应力场,得到了不同工艺条件下表面残余应力分布规律。结果表明,经激光冲击强化处理后,非晶合金表面形成了一定深度的残余压应力,然而,残余压应力的大小和均匀性受激光多点冲击工艺参数(相邻光斑中心距、搭接率和冲击波峰值压力)的显著影响;相邻光斑中心距对激光冲击区域的残余压应力影响较小,而光斑之间区域的残余压应力随光斑中心距的减小发生显著变化,其值逐渐增大;相邻光斑搭接冲击时,随搭接率的增加,非晶合金表面形成的残余压应力增大,且均匀性得到提高,搭接率相同时,搭接冲击排数对残余压应力并无明显影响;冲击波峰值压力越大,非晶合金表面残余压应力越大,但应力分布越不均匀,而且冲击区域凹凸不平的微凹坑形貌越明显。     

坡口形状对Monel400合金厚板焊接残余应力影响的研究

利用visual-mesh软件,建立了两种不同坡口形式下的20 mm厚Monel400合金板对接接头二维有限元网格模型;以SYSWELD软件为平台,利用平均热循环曲线法对两种坡口形式下的多道焊焊接过程进行了数值模拟,得出了两种坡口形式下接头的温度场分布、残余应力分布、残余变形分布等结果。结果表明,对称型X型坡口的等效应力值、横向残余应力值及残余变形量均小于非对称型X型坡口。     

浅谈振动法消除残余应力的应用及其影响因素

目的 阐述了振动法消除工件残余应力的机理以及影响因素，提出振动法消除工件残余应力的方法及应用时须注意的问题。结果 残余应力实质上是金属材料内部晶体位错运动引起的，振动法在消除残余应力及稳定尺寸方面有一定的效果。结论 该技术实用性好，应用前景好，具有很好的经济和社会效益，可广泛应用于普通焊接件和铸件。     

激光表面相变硬化处理提高GCr15轴承钢接触疲劳寿命

应用连续输出的千瓦级CO_2激光器对GCr15轴承钢推力片接触疲劳试样进行了表面相变硬化处理,激光束功率=700瓦,扫描速度=7毫米每秒,离焦量=325毫米,在最大接触应力σ_(max)=4410MPa下,使接触疲劳寿命L_(10)提高2.2倍,L_(50)提高1.6倍。用电镜和X射线方法研究了激光淬火层组织、马氏体碳含量、残余奥氏体量和残余应力等。结果表明,激光淬火的自回火使片状马氏体内析出了弥散细小的η-Fe_2C,马氏体碳含量增加很少,残余奥氏体增加了1.2％,淬火层深～0.40毫米内为残余压应力,在0.01～0.10毫米区域内,应力值稳定在-225MPa左右。     

首钢低残余应力开平船板的生产工艺及变形分析

开平船板中存在很大的残余应力,导致切割下料和焊接后发生变形,这是制约开平船板广泛使用的瓶颈。 对首钢开平矫直船板下料和焊接变形进行试验分析,试验表明通过采用合理的低残余应力开平船板的工艺控制技 术来优化钢卷内的残余应力分布,使得首钢公司生产的开平矫直船板中的残余应力分布均匀,因此下料变形和焊 接变形小,能满足生产的需要。     

基于Ansys有限元的带钢层流冷却工艺的确定

采用Ansys对不同厚度带钢的层流冷却过程进行瞬态有限元模拟。得到了不同时刻带钢的温度变化和带钢宽度方向的位移变化;分析了在不同冷却工艺下带钢的温度场和应力分布;以某钢厂的层流冷却设备参数为例,来探讨不同厚度带钢的层流冷却工艺,为现场生产提供参考依据。     

复杂采空区条件下残矿回收与稳定性的有限元模拟研究

结合某矿残矿回收工程实践,利用三维有限元数值分析方法,对初步确定的残矿回采顺序与复杂采空区稳定性进行了分析研究,揭示了不同回采顺序下矿柱及采区的应力分布规律和位移变形趋势,并确定了最优的残矿回采顺序。     

大型H型钢的矫直过程应力分布规律数值模拟分析

建立了大型H型钢九辊定棍距矫直的实体模型和有限元模型,对大型H型钢九辊连续矫直过程的弹塑性变形问题进行模拟研究,分析矫直过程中大型H型钢出现的应力变化,对具有矫前缺陷的大型H型钢矫直过程中的应力进行分析,为进一步分析H型钢矫后的残余应力控制奠定理论基础。     

转炉大齿轮焊接分析

针对中碳调质钢35CrMo可焊性较差和齿圈的工作特点,选用力学性能低于母材的E4316焊条,焊前在200℃~250℃整体预热以减缓焊接接头的冷却速度,施焊过程中控制层间温度保持在200℃~250℃。通过改进焊接工艺的方法,制定了较为合理的装配顺序和焊接工艺,及时进行焊后热处理消除焊接残余应力,控制了焊接变形和裂纹的形成,取得了很好的效果。     

清洁生产模式下钽铌企业的节能减排工作

钽铌是地球上丰度最小的元素之一,在选矿过程中,电耗量大、水耗量大,排尾量高。在清洁生产模式下,宜春钽铌矿通过对钽铌精矿生产工艺的节能减排设计,回收工业废渣生产锂云母精矿粉、锂长石粉。采用先进节能的工艺设备,充分利用供电公司的峰谷用电政策,强化激励和约束机制,节能减排工作取得了良好的经济效益和社会效益。     

热连轧中间辊道卡阻原因分析

通过现场测量某1780热连轧中间辊道在正常生产过程中的受热温度,计算了在此温度下的热膨胀量,分析了该辊道在设计上热膨胀量不足的问题,提出了改造方案并进行了现场实践,辊道卡阻问题得到了解决。     

金属/非氧化物结合刚玉基耐火材料的结构性能研究

以板状刚玉为骨料,板状刚玉细粉、金属铝粉及金属硅粉为基质,热固性酚醛树脂为结合剂,试样经成型、干燥后,在埋炭气氛下于1 400℃下热处理3 h,研究了金属铝粉的引入及其与金属硅粉的复合引入对烧后试样的结构和性能的影响。结果表明:金属铝粉的引入,可以促进试样的烧结,提高烧后试样的致密度及常温强度;同时,AlN生成时所伴随的体积膨胀可以填充气孔,且其晶须状的结构对体系起着增强增韧的作用,显著提高试样的高温强度;此外,残留的金属铝,不仅可以填充刚玉颗粒间的气孔,胶结刚玉颗粒,同时金属良好的塑性对吸收应力及阻止裂纹扩展都能起到积极作用。复合引入金属铝粉和金属硅粉时,烧后试样中出现SiC、SiAlON等非氧化物物相,且仍有适量金属铝残留,可以显著改善试样的常温及高温性能,优化其显微结构。     

永仁县团山铜矿浸渣再选的实践

云南省楚雄州永仁县团山铜矿根据矿石性质的不同,于1992年和1995年分别设计建成了浮选厂和酸浸厂。经过十余年的开发利用,原矿资源接近枯竭。针对酸浸堆场上的浸渣量约17万t,含金属量约为844 t的现状,为延长矿山寿命,团山铜矿积极探索用浮选法进行浸渣回收的可行性,经过取样试验,浸渣的浮选试验回收率指标为58.17%,根据试验投入生产实践,生产中取得再选回收率48.75%,精矿品位15.91%的指标,使上堆物料的选冶总回收率达到了83.53%,走出了一条"循环经济"之路。     

带钢自动对中纠偏系统

带钢连续生产机组由于某些原因,经常出现带钢跑偏现象,影响正常生产。通过对跑偏现象的分析,提出了一种带钢自动对中纠偏系统,并对其工作原理和纠偏装置结构进行了阐述。在某带钢连续退火和彩涂机组中,此纠偏系统得到了很好的应用。     

氢化物发生-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铁矿石中砷含量

本方法采用微波消解或碱熔融一盐酸酸化氢化物发生ICP—AES法测定铁矿石中砷的质量分数。在优化试验条件下,使用碘化钾-抗坏血酸作为还原剂,将砷还原。通过对实际样品的分析实验表明,该方法操作简便,灵敏度高,准确度好,结果令人满意。