19英寸TBM盘形滚刀刀圈模锻成形研究

为了研究19英寸TBM盘形滚刀刀圈模锻成形过程的变化规律,采用DEFORM有限元分析软件,分析了在始锻温度为1150℃、成形速度为25 mm·s^-1的成形条件下盘形滚刀刀圈模锻成形过程中成形载荷、刀圈形状、金属流线等的变化情况。结果表明：滚刀刀圈模锻成形过程由模锻初期、模锻中期、模锻后期3个阶段构成;金属坯料对于模具的填充过程上下并不对称,上模和下模型腔的填充速度不同,上模型腔先于下模型腔被填满;模锻成形过程中刀圈的整体温度均有所降低,其中,刀刃处的温度下降最少,较始锻温度下降了7.8%,刀圈圆弧过渡区的温度下降最多,较始锻温度下降了34.78%;刀圈应力由内向外逐步增大,其中刀刃处的等效应力最大,较平均等效应力高13.54%。     

全断面隧道掘进机滚刀刀圈材料性能研究

对比研究了引水工程现场滚刀刀圈材料和不同热处理条件下42Cr Mo材料的成分、冲击韧度、硬度、耐磨性等材料性能。结果表明,实际刀圈材料冲击功为4.3 J、硬度为56.50 HRC、磨损量为0.084 g;42Cr Mo材料在850℃淬火+230℃回火后,其冲击功为10.8 J、硬度为54.44 HRC、磨损量为0.087 g。42Cr Mo材料与实际刀圈相比,其耐磨性相近,冲击韧度提高,能够有效的解决现有刀圈冲击韧度问题。通过42Cr Mo材料的热处理工艺优化,该材料可用于制备滚刀刀圈,可提高刀圈的冲击与耐磨损性能,降低滚刀成本,具有重要的工程价值。     

TBM盘形滚刀的失效分析

采用SEM、金相等方法，对掘进机（TBM）大直径盘形滚刀的磨损失效表面及截面金相组织进行了分析，确定了盘形滚刀的磨损失效形式。     

盾构机盘型滚刀刀圈关键材料设计与试制

通过对盾构机盘型滚刀工况条件的分析,提出了刀圈材料和硬质合金镶齿的设计思路,并进行了试制。结果表明,以H13为基础,适当提高碳含量,采用电炉熔炼加电渣重熔的方法和后继合理的热处理工艺,制备的钢圈微观组织结构为细小的回火马氏体加小颗粒碳化物,具有良好的耐磨性和抗冲击韧性;以结晶完整的粗晶WC制备的全致密包覆型WC—Co复合粉为原料,可生产出晶粒完整、组织均匀,具有良好冲击韧性和耐磨性的超粗或特粗晶硬质合金,可以满足刀圈合金齿的要求。     

基于残余应力分布优化的TBM滚刀刀圈激光熔覆涂层制备工艺研究

目的 为改善TBM(全断面隧道掘进机)涂层刀圈残余应力分布,针对刀圈涂层制备过程中的激光扫描路径开展研究,以优化刀圈涂层及涂层/基材界面的残余应力分布。方法 使用MSC. Marc 2016软件建立了刀圈涂层制备的三维完全热机耦合模型,通过试验验证了模型的准确性,并针对激光熔覆过程中扫描顺序、扫描方向和扫描终点夹角等3个工艺变量开展了应力场分析研究。结果 刀圈表面近涂层区周向/径向残余应力数值计算结果分布趋势与试验基本一致,且在涂层与基材结合的界面处,残余应力梯度达到最大,当激光扫描方向为安装孔到刃顶时,涂层刀圈残余应力的不合理分布得到了明显改善且应力最值显著降低,其中基材部分残余应力最高降低35 MPa,而调整扫描顺序和扫描终点夹角未能有效改善刀圈残余应力的分布及应力最值。结论 通过合理设计熔覆过程中的扫描路线,可以有效改善刀圈涂层的残余应力分布并降低残余应力最值,对延长TBM涂层刀圈服役寿命具有重要的指导意义。     

滚刀装配不确定因素下TBM刀盘载荷波动分析

滚刀装配的不确定性因素往往造成全断面硬岩掘进机(TBM)刀盘载荷的波动,进而引起刀盘系统动力学分析精度下降和设计人员理论指导失误的问题。针对以上问题,文章提出了一种装配不确定因素下的TBM刀盘载荷波动规律分析方法。首先,通过对实测、仿真和实验数据提取的特征进行分析来拟合典型地质下不同类型滚刀的载荷时域图;其次,通过对装配不确定因素进行分析,建立TBM刀盘装配不确定因素下的滚刀位置的数学表征模型,并在此基础上分析了考虑装配不确定因素的必要性;最后,通过结合区间理论,将不确定因素转化为区间变量,并通过分析此时的载荷波动情况发现:当出现装配的不确定因素时,径向载荷波动区间具有对称波动特性,而倾覆力矩波动区间与其相反。另外,不同类型滚刀的装配不确定性对刀盘各向载荷的影响是不同的。     

TBM盘形滚刀刀圈轧制成形数值模拟和试验研究

为了分析盘形滚刀在轧制过程中的变形特点,以17英寸TBM盘形滚刀刀圈为研究对象,依据环件轧制工艺理论,对轧制模具主辊、芯辊和锥辊的运动参数进行了设计;基于DEFORM-3D建立了滚刀刀圈轧制成形的有限元分析模型,模拟分析了刀圈在轧制成形过程中温度场、等效应变场、几何形状和轧制力的变化规律;基于设计的工艺参数和模拟结果,开展了刀圈轧制成形试验研究,验证了研究刀圈轧制成形工艺采用数值模拟方法的可靠性。结果表明:刀圈轧制结束时,其整体温度分布由刀圈芯部到外表面梯度递增,最高温度为1200℃,最低温度为1040℃,等效应变最大值为14.4,最小值为0.178。刀圈稳定轧制阶段,径向轧制力在5×10~5N左右波动,轴向轧制力在1.5×10~5N左右波动。     

WC颗粒增强盾构机滚刀刀圈的组织性能

为了提高盾构机滚刀刀圈的耐磨寿命,将WC颗粒通过铸造方法加入到H13钢中,并采用光学显微镜、扫描电镜、硬度计、冲击试验和磨损试验等研究了不同WC颗粒加入量对H13钢组织和性能的影响。结果表明：随着WC颗粒加入量的增多,H13钢中碳化物的数量和硬度均逐渐升高。在加入量为1 mass%时,H13钢的综合力学性能最优。扫描电镜分析结果显示,WC颗粒加入H13钢后发生了重熔,并在基体中形成了含W的M₆C型碳化物。装机试验证明,WC颗粒增强盾构机滚刀刀圈使用寿命明显高于普通H13钢滚刀刀圈。     

TBM刀盘脱困驱动过程仿真研究

简单介绍了TBM刀盘脱困装置的基本结构和工作原理,重点阐述了脱困装置的重要设备---液体黏性离合器的关键参数对TBM刀盘脱困过程的影响,并通过仿真对脱困过程中脱困扭矩与转速的关系、扭矩与液体黏性离合器的油膜厚度、油膜厚度与控制压力的关系进行了分析。结果表明,所选择的TBM刀盘脱困驱动装置能大幅提高刀盘的输出扭矩,通过控制油缸活塞的位移实现对液体黏性离合器油膜厚度的控制,从而控制刀盘输出扭矩的范围,并能有效防止摩擦片直接接触造成摩擦片的破坏。     

不同刀具材料车削耐热钢性能分析

本文选用YW2、YG6X和YL100陶瓷刀具对1Cr23Ni18奥氏体型耐热钢进行车削试验,结果表明低速切削时YG6X和YW2刀具耐用度和表面质量比较好.当切削速度较高时,YL100陶瓷刀具耐用度优于YG6X和YW2.     

齿轮用20Cr2Ni钢热处理工艺改进

通过试验 ,分析了齿轮用 2 0 Cr2 Ni钢产生白点缺陷的原因 ,并提出了热处理工艺改进措施 ,从而提高了探伤合格率     

加氢反应器用2.25Cr-1Mo钢锻件的热处理

本文通过解剖一只由 2 8t钢锭锻制的 2 .2 5 Cr- 1Mo钢试验件 ,测试了锻件不同部位的组织、晶粒度和不同部位、不同方向的力学性能 ,研究了回火参数及奥氏体化后的冷却速度对力学性能的影响 ,讨论了化学成分、奥氏体化温度对力学性能的影响。最后用两个典型锻件的生产实例 ,证明了壁厚347mm以下的加氢反应器用 2 .2 5 Cr- 1Mo钢锻件的热处理工艺是可行的。     

Φ6400mm超大铸钢齿圈制造

拉法基都江堰水泥设备Φ4.8m×52m回转窑Φ6400mm超大铸钢齿圈是目前国内生产的最大的调质齿圈之一。该齿因采用GS—34CrMo4V钢,为三幅板单齿圈结构,其制造不但难度大,而且涉及工序多。本文根据大齿圈热加工制造过程,分析了如何保证内部质量、尺寸精度、铸造及调质变形等技术难点,采取了适当的铸造、热处理工艺和各工序质量保证措施,成功制造了一套特大型齿圈。所生产的齿圈满足拉法基公司、洪堡公司、唐山安装工程公司三方的技术要求。该齿圈的生产技术达到了国内先进水平,为集团公司今后生产同类产品提供了宝贵的技术经验。     

大型发电机用Mn18Cr18N护环制造的技术关键

根据实际生产情况,简介了大型汽轮发电机Mn18Cr18N钢护环制造的技术关键,并提供了有关的工艺参数。     

合金工具钢在辊环制造上的应用

叙述了铸造合金工具钢矫直机用辊环的材质选择,制造工艺和有关技术特性。采用１６５Ｃｒ１２ＭｏＶＷ（Ｘ１６５ＣｒＭｏＶ１２）钢种以离心浇注、热脱模保温缓冷和低淬低回热处理等工艺技术制造矫直机辊环。１６５Ｃｒ１２ＭｏＶＷ合金工具钢辊环较之常用的９Ｃｒ２Ｍｏ系列锻造辊环硬度高、耐磨性优良,生产周期短,有较好的经济效益。     

高加用SA-350LF2CL2钢特厚截面管板锻件热处理

某公司的高加管板属ASME钢印产品。该管板粗加工尺寸为 2 0 3 0mm× 783mm ,材料采用ASMESA -3 5 0LF2CL2钢 ,技术要求高 ,而且还有严格的取样部位、方向和力学性能要求。借鉴低加小管板试制经验 ,在工艺上采取添加合金元素、内控材料成分、控制冶炼方式及强冷、深冷热处理技术等各种手段 ,解决了特厚饼型件管板的制造难题。     

轧制42CrMo钢高强度螺栓的热处理

轧制42CrMo钢通常为制造要求强度高、塑性和韧性指标也较高的关键部位螺栓的首选材料之一。由于材料内部原始组织的不均匀性等特点,采用常规的调质工艺,在满足高强度的基础上,其塑性和韧性指标往往达不到技术要求。通过采用双液淬火的调质工艺,成功地生产了轧制42CrMo钢高强度螺栓。     

18—18护环用钢的电渣重熔技术研究与应用

针对18-18型护环用钢的特点和重熔条件,研究了不同N含量特别是超高N的行为及影响冶金质量的工艺因素、开发了18—18型护环钢的电渣重熔技术。试生产了4根8t 18—18型护环电渣锭。钢锭冶金质量优良,N=0.63％,O=10ppm,S=20ppm～40ppm。钢锭已制成300MW发电机护环。     

轧辊辊坯RX63CrMoV51材料金相组织的识别与评定

通过对轧辊辊坯 RX63 Cr Mo V5 1材料在不同热处理制度下的金相组织对比分析及形成机理的探讨 ,建议在增加回火热处理后再评定碳化物网状组织 ,这样既可完全符合 GB/ T1 2 99-1 985要求又可避免或减少评级误差