4337加钒钢的性能及在火炮生产中应用的探讨

<正> 一、前 言 近年来,美国对AISI4337+V钢(亦有资料称4335+V钢)的性能与应用进行了大量的研究。资料证明,4337+V钢主要用来制造口径为90～152mm、壁厚67.5～136.6mm、强度σ_(0.1)92.3～125kgf/mm~2的各类大中口径火炮的身管。经真空除气的4337+V钢综合机械性能优良,以M126型口径155mm、最大壁厚90mm的火炮身管,     

钢瓶在水-空气介质中淬火

<正> 工作压力为35MPa,容积40L,直径D=219mm,壁厚s=10mm的钢瓶采用40XH2MA号钢材制造。钢瓶的热处理(淬火和回火)应当保证材料获得符合技术条件要求的机械性能和很高的抗破坏性能,使钢瓶在+60℃到—50℃的工作温度范围内使用可靠。 通常,40XH2MA制品在油中淬火。经这样淬火形成的马氏体组织回火后,可使钢瓶获得要求的机械性能和使用性能的结合。在马氏体转变温度区间,缓慢地在油中冷却可以防止形成淬火裂纹。     

弹簧管的加工

一、概述弹簧管是电液伺服阀中的关键零件,其加工质量直接影响电液伺服阀的技术指标和使用性能,因此,弹簧管的制造是电液伺服阀研制的关键环节之一。弹簧管是薄壁弹性零件,壁厚仅在0.055mm左右,不仅具有很高的几何精度和光洁度要求,还必须具有优良的弹性和足够的刚度。上述性能集中的反映在弹簧管的内孔、外径及R转接部位的加工质量。     

转向架钢板对接焊结构力学及疲劳性能研究

选用15 mm厚Q355NHC钢和G20Mn5N铸钢两种板材,采用CHW-55CNH和JM55-Ⅱ两种焊丝的相同对接焊工艺焊接成对接试板。对焊接接头进行拉伸、弯曲、冲击、硬度试验,以及宏观、微观金相分析、疲劳性能分析,比较两种焊丝焊接的异种钢板焊缝两侧基本性能及疲劳性能的差异。研究发现,JM55-Ⅱ焊丝焊接的焊缝接头强度高于铸钢母材强度,异种钢板的化学成分、焊接和焊后热处理工艺对异种钢板焊缝两侧基本性能没有产生明显影响,焊缝的疲劳性能优于铸钢侧母材性能,验证了JM55-Ⅱ焊丝代替CHW-55CNH焊丝用于城市客车生产的可行性。     

夹芯型吸波结构抗侵彻性能研究

以初速为1.2 km/s的3.3 g立方体弹体作为典型防御目标,对设计的夹芯型吸波结构开展抗侵彻试验,对比分析夹芯型吸波结构与吸波贴片+船用钢的上层建筑典型钢质结构的防护性能。结果表明:结构4(由3.0 mm厚的Q-GFRP+5.0 mm厚的PU基吸波芯材+5.0 mm厚的S-GFRP+3.0 mm厚的CFRP构成的夹芯型吸波结构)具有良好的抗侵彻性能,其单位面密度吸能可达55.73 J·m2/kg,优于6.0 mm厚的945钢板;在结构4后进一步增加15.0 mm厚的KFRP,可有效抵御典型防御目标的侵彻,且留有约10.0 mm厚的防护余量,在隐身性能、防护性能及结构轻量化方面均优于典型钢质结构。     

正六边形钢管约束混凝土靶抗侵彻性能的数值模拟

<正>六边形钢管约束混凝土靶具有优良的抗侵彻性能。基于12.7 mm穿甲弹侵彻试验,运用ANASYS/LS-DYNA软件,分析了正六边形钢管约束混凝土靶的钢管壁厚和边长对抗侵彻性能的影响;考虑效费比,分析了钢管约束混凝土靶的经济性能。结果表明:适当增加钢管壁厚和减小边长可提高正六边形钢管约束混凝土靶的抗侵彻性能;优化钢管壁厚和边长的匹配可以得到较好的抗侵彻能力和经济性,对于该文所用弹丸,较优匹配为边长37.5 mm、壁厚3.5 mm。研究结果可为钢管约束混凝土遮弹结构设计提供参考。     

30CrNiMo高强钢可焊性研究

采用焊接热影响区最高硬度试验法、T型接头焊接热裂纹试验法、斜Y型坡口焊接冷裂纹试验法和对接接头刚性拘束焊接裂纹试验法,对30CrNiMo高强钢进行工艺焊接性和抗裂性能综合评定。结果表明:焊接热影响区最高硬度HV值在545左右,15 mm厚高强钢板各种裂纹试验焊接接头区域均未发现裂纹;30CrNiMo高强钢对焊接冷裂纹较敏感,焊接时需要考虑预热或后热处理,经优化后的15 mm厚30CrNiMo高强钢具有较高的抗焊接裂纹敏感性。     

钼射流对钢板侵彻能力数值模拟研究

为研究钼在药型罩上的应用,运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,对药型罩不同结构参数进行数值仿真,并采用多物质ALE算法模拟射流侵彻钢靶过程。研究结果表明:采用变壁厚结构圆锥罩,装药直径为126 m时选择顶部壁厚2mm、底部壁厚1.5 mm,壁厚变化率为0.7%,为最优壁厚;选择锥角为60°,最高头部速度可达12.0 km/s以上,形成最大有效射流长度为1 161.09 mm;侵彻500 mm装甲钢靶,250 mm处为最佳炸高。与铜相比,钼药型罩形成射流侵彻能力优于铜。     

二氧化碳气体保护焊在厚板上的应用

板厚为 5 5mm的 16Mn钢采用CO2 半自动气保焊建造大型转炉炉体的可能性和可靠性如何 ?目前尚缺少足够的试验数据。为了给转炉工程的施工焊接提供可靠数据 ,确保焊接质量 ,对板厚 5 5mm16Mn钢CO2 半自动的焊接性能进行了一系列的试验研究     

60Si2Mn钢的冲击磨料磨损试验

本文对60Si2Mn钢的冲击磨料磨损特性进行了试验研究,结果指出,在≤1.0J冲击功下,60Si2Mn钢的亚温淬火组织和等温淬火组织耐磨性较好,为低合金高碳钢代替高锰钢制作磨损零件提供了依据。     

双层金属靶板耗散刚体侵彻动能ALE算法分析

利用ANSYS/LS-DYNA有限元程序对双层6 mm厚4340钢板、双层6 mm厚7039铝合金板、6 mm厚7039铝合金板+6 mm厚4340钢板、6 mm厚4340钢板+6 mm厚7039铝合金板4种组合设计的双层金属靶板经受刚体侵彻之后的动态响应试验进行数值模拟。运用ALE算法比较了不同组合设计的双层金属靶板Von Mises应力分布和侵彻刚体弹动能耗散。结果表明:冲击载荷作用下双层6 mm厚4340钢板的动能耗散能力最优,6 mm厚4340钢板+6 mm厚7039铝合金板次之,双层6 mm厚7039铝合金板最弱。以6 mm厚的4340钢板为面板和以6 mm厚的7039铝合金板为背板组合比以6 mm厚的7039铝合金板为面板和以6 mm厚的4340钢板为背板组合耗散子弹的动能高23%。     

二氧化碳堆焊铁基合金组织和性能的研究

为了进一步提高Fe55自熔性合金粉末的性能,利用二氧化碳保护焊在45#钢上堆焊Fe55自熔性合金粉末以及Fe55与碳化钨、碳化硅的混合粉末。利用XJL-02A金相显微镜对焊缝区的显微组织进行观察对比,采用2500PCX-ray衍射仪对堆焊层金属的物相成分进行分析,对堆焊层的显微硬度、耐磨性进行测试。结果表明,Fe55+15%W+6%SiC堆焊层与基体实现了冶金结合,堆焊层组织为马氏体和残余奥氏体,并有W3Cr12Si5、Cr3Si等增强相。显微硬度达913HV,耐磨性较Fe55提高2倍。     

陶瓷复合靶板抗侵彻性能试验及数值研究

为研究叠层复合靶板结构对防护性能的影响机理,对两种不同排布结构的靶板进行侵彻试验及数值模拟研究。根据DOP(depth-of-penetration)实验方法,进行14.5 mm穿甲弹对10 mm厚氧化铝陶瓷+10 mm芳纶板+6 mm 616装甲钢以及10 mm厚氧化铝陶瓷+6 mm 616装甲钢+10 mm芳纶板两种结构靶板的侵彻试验研究,通过数值模拟进一步分析弹丸侵彻不同排布结构的靶板变形破坏过程。结果表明:两种靶板结构中前者防护性能优于后者,其防护系数分别为3.41和3.30;装甲钢作为芳纶支撑板,有助于增加弹丸侵彻阻力;芳纶位于陶瓷板及装甲钢之间,有助于缓解二次冲击对陶瓷板的损伤。     

AZ抗弹陶瓷和SiC陶瓷抗弹性能对比研究

采用数值模拟计算和靶试验证的方式,用防护系数表征研究同等厚度的AZ(Zr O_2增韧Al_2O_3)陶瓷和Si C陶瓷制作的陶瓷复合板抗7.62 mm穿燃弹的性能。结果表明:同等厚度的AZ抗弹陶瓷和Si C陶瓷制作的陶瓷复合板抗7.62 mm穿燃弹的性能相当,用等厚度的Si C陶瓷代替AZ抗弹陶瓷制作的陶瓷复合板能减轻质量20%以上。     

不同硬度刻槽壳体爆炸驱动形成破片特性研究

为了获得材料硬度对刻槽壳体爆炸驱动形成破片性能的影响规律,选取3种不同热处理硬度下的D60钢作为刻槽壳体材料,通过破片速度测试与沙箱回收破片试验,研究了D60钢刻槽壳体形成破片的速度及质量分布特性,并利用AUTODYN-3D软件结合Stochastic随机失效模型,仿真研究了D60钢刻槽壳体爆炸驱动下形成破片作用过程及破片速度、质量变化规律。结果表明:随着硬度的降低,0.1 g以上的破片数量增加,破片平均尺寸增大,不同硬度D60钢刻槽壳体形成破片初速差异不大。HRC36壳体形成的破片形状较另外2种硬度破片规则,且高硬度壳体材料形成破片穿甲能力较强,可以完全穿透6 mm厚Q235A钢板。     

一种推销切割多功能一体化结构的电切割器

为实现在无人机小尺寸空间内完成切割伞绳和推销的功能,根据总体技术要求,设计了一种推销切割多功能一体化结构的电切割器,以实现轴向推销和径向切割伞绳、电缆、金属丝等功能,并对影响其功能的主要参数进行了设计及试验验证。试验结果表明：当切割器输出装药为18mg的高氯酸钾/亚铁氰化铅点火药、砧板为1.5mm厚T2M铜带的环形垫圈、环刀材料为T7(A)M银亮钢时,在+55℃、-50℃和常温条件下,切割器均能实现可靠切割Φ3.5mm锦丝绳及推销功能,且残骸结构完整。     

P20塑料模具钢

本文分析论证了P20高韧性塑料模具钢的成份设计的合理性,并对该钢的物理性能、工艺性能、机械性能及切削加工性能进行了研究。研究表明:P20塑料模具钢在预硬态下(HRC35～45)具有良好的切削加工性能和拋光性能,粗糙度可达R,0.1～0.2。强韧性高,耐磨性好,在高硬态下(HRC>50)具有较高的韧性及止裂能力,而且变形小。特别是采用“过程冶金精炼工艺”冶炼的P20钢,冶金质量良好,基本达到了国际同类产品的水平。     

曲轴疲劳断裂损坏的原因

<正> 12150型柴油机功率大(最大520马力),转速高(2400转/分)。在工作时引起的惯性力、离心力、扭振等,使曲轴循环往复地承受着弯曲、扭转等力,因而产生很大的疲劳应力。曲轴的性能如何,是发动机寿命和工作可靠性最主要的标志。因而曲轴采用18Cr2Ni4WA钢(其化学成份要求为:0.14～0.18％C、0.17～0.37％Si、0.25～0.55％Mn、P、S≤0.03％、1.35～1.65％Cr、4.0～4.5％Ni、0.8～1.2％W),其机械性能要求见表1。疲劳试验要求σ-1≥50kg/mm~2     

国外涂层硬质合金研究现状

<正> 工具材料要求具备多种性能,如耐磨性能、动态机械性能、疲劳强度、断裂韧性、耐剥离性能、耐氧化性能以及与被加工材料之间最小的亲和性能。无论是用于切削目的,还是用于耐磨目的,单一的材料要想同时具备这些性质都是不可能的。涂层刀具的出现使得在维持刀具原来形状的同时,获得对单一材料来讲是相互矛盾的、不可能具     

气动-机械微安保结构设计与性能测试

针对新型火工品的微型化、可靠性要求,设计了一种气体驱动的机械微安保结构,对其核心的机械安保层进行了静力学仿真,确定微弹簧最佳加工材料为65Mn弹簧钢,线宽为0.2mm时微弹簧解除保险所需的理论压强为4.3MPa。通过微加工技术,制作了原理样机,并测试其性能。结果表明样机可以成功解除保险,并实现安保功能。