磁化处理消除刀具应力

铁磁体材料磁化时产生尺寸变化的现象称作为磁致伸缩现象。磁致伸缩实质上是由于被磁化材料原子的正负磁极随着磁场方向旋转、排列而引起的材料微塑变形。美国刀具制造业近来创造了磁化处理消除刀具应力的新工艺方法。它将铁磁体刀具放置在一个高强度脉冲磁场中,每秒钟重复变化磁场方向若干次,利用磁致伸缩引起刀具材料内部振动,使得应力消除或残余应力均布。实验表明,磁化处理工艺具有广泛的适用性,它可对高速钢、优质钴合金钢、硬质合金等刀具以及氮化钛、碳化钛等涂层刀具进行消除应力的磁化处理,在提高刀具寿命方面效果显著。下表为经过     

磁化处理提高工夹刀量模具使用寿命

磁化处理是一种具有强化性能、改善材料组织等多种作用的新技术。图1所示为最简单的一种磁化装置。在电磁场的作用下,被处理工具(或零件)的分子结构发生了物理化学变化,从而能起到改善组织,消除应力,提高强度和耐磨性等的功能。无论是用碳钢、合金钢、不锈钢、工具钢、铸铁、青铜等金属材料制     

基于矫顽力特性的钢板应力检测技术

矫顽力是铁磁性材料磁滞回线的一个重要参数,当材料受到应力作用而发生形变时,材料的磁畴结构发生变化,矫顽力会发生变化,因此矫顽力可以反映材料的受力状态。研究了钢板矫顽力测量机理,设计了钢板矫顽力测量系统,使用U型传感器对不同应力作用下的钢板进行测量。结果表明:拉应力作用时,在平行于应力方向进行磁化,矫顽力变小;压应力作用时,在垂直于应力方向进行磁化,矫顽力变小;随着应力集中的程度加深,矫顽力进一步变小。     

基于力磁耦合型的管道电磁应力检测解析模型研究

针对管道应力检测和定量化研究,提出一种基于电磁检测原理的管道应力检测方法。本文以J-A模型为基础,采用分子电流理论建立了管道力磁耦合模型,结合非磁滞条件下铁磁材料磁化曲线,利用管道力磁耦合模型解析计算了磁化方向上外磁场和应力对管壁表面磁场的影响规律,并进行了系统性实验研究。研究结果表明,随应力强度的增加,磁化方向上管道电磁应力检测信号呈现先增大后减小的变化趋势(变化方向翻转),翻转点前后均呈线性关系,但磁场信号变化速率改变,磁力学敏感度发生变化;随着外磁场的增加,在磁化曲线处于磁饱和(磁场强度大于20 KA/m)时,应力对铁磁材料磁化强度影响较小,磁场强度约为5 000 A/m时,应力对磁化强度影响较为显著。     

基于主动磁化的钢板应力测量性能提升方法研究

提出一种提高基于磁弹效应的钢板应力测量灵敏度和一致性的方法。从力磁耦合理论模型出发,分析强磁化和弱交流磁化对力磁耦合所起的作用：强磁化能通过降低初始磁导率和统一力磁耦合参数,提高应力测量的灵敏度及一致性;弱交流磁化提供小幅振荡磁场,能有效消除干扰磁场影响。开展了基于磁弹法的钢板应力测量有限元仿真研究,表明当初始相对磁导率较低时,应力作用下的钢板法向磁感应强度变化率较大,即应力测量灵敏度较高。开展了不同强磁化条件下不同厚度钢板的拉伸试验,测量其法向磁感应强度变化。实验结果表明：与未磁化相比,强磁化后钢板应力测量灵敏度有数十倍提升,一致性有数倍至百倍提高。其中,3 mm厚度钢板采用单磁铁移动磁化方式的应力测量灵敏度和一致性参数提高至1.665 mGs/MPa和2%;5 mm厚度钢板采用双磁移动磁化方式的应力测量灵敏度提高至1.41 mGs/MPa,采用单磁铁移动磁化方式的一致性参数提高至0.2%;7 mm厚度钢板采用双磁铁移动磁化方式的应力测量灵敏度和一致性参数提高至1.2 mGs/MPa和1.8%。     

磁化状态对力磁耦合关系的影响分析

从宏观和微观两方面分析了磁化状态对力磁耦合关系的影响。从微观角度,在不同的磁化状态下,分析了铁磁构件磁畴结构在外加应力作用下的变化规律;从宏观角度,基于接近原理解释了外加应力是使初始磁化状态不断向无滞后磁化状态靠近的过程,而靠近的方向由无滞后磁化强度与初始磁化强度的差值决定,如果差值大于零,则磁化强度随应力的增大而增大,如果差值小于零,则反之,但无滞后磁化强度又随应力的变化时刻发生变化。为了验证理论分析结果,对三种不同初始磁化状态下的Q235钢进行静载拉伸试验,试验结果与理论分析具有一致性。     

磁特性测试系统的优化与两种磁性材料的对比

设计了一种磁特性测试系统,研究了两种磁致伸缩材料(Galfenol、Terfenol-D)的磁特性。采用有限元方法对测试系统中的磁路进行了优化设计,优化后材料内部磁感应强度提高了33.4%,同时克服了材料内部磁化方向在局部发生交变的现象。为研究偏置应力对于材料特性的影响,设计了一种偏置应力连续可调的磁特性测试装置,通过实验得到不同偏置应力下两种磁致伸缩材料磁化强度、磁致伸缩应变与外加磁场以及偏置应力之间的关系。通过对比分析发现,两种材料磁特性存在较大的差异。Terfenol-D较Galfenol驱动能力更强,但是其磁滞非线性比Galfenol更加明显。     

强化刀具寿命的新途径

影响切削刀具使用寿命的因素很多,例如:刀具材料、加工材料的硬度、机床精度及刚度以及切削用量等。最近研究发现,切削刀具内部的残余应力对切削刀具的使用寿命会有相当大的影响。如果能对加工好的切削刀具进行磁化处理,则可消除其内部残余应力,从而提高切削刀具的使用寿命。     

铸造应力的产生、危害及防治措施

铸造应力是当一个铸件冷却到其弹性状态之后,在收缩过程中会受到阻碍,进而产生的一种弹性应力。铸造应力主要是由于铸件存在的热应力而引起的,对于铸件中还存在的相变应力,则因其冷却条件、合金成分的不同而存在差异、一般来说很小可以忽略。铸造是一种历史最为悠久的金属成形方法,在铸造的时候如果相对应的两个部分体积变化不同步的话,就会造成铸造不完美。孔道疏松或者是受到的应力发生变化,都会使铸件的形状发生改变。在实际的生产过程中都会采取一定的措施,以减缓应以发生大幅度的变化,消除由于受力使得铸件变形的情况,提升铸件的质量。     

钢板焊接结构中型电机机座的振动时效

八二年哈尔滨电机厂首次承制了一批出国中型电机,外商要求对电机机座进行消除应力处理,保证产品稳定尺寸精度。钢板焊接结构的构件由于焊接过程中焊接处产生极不均匀的温度场,温度应力与相变应力分布不均产生较大的焊接残余应力,而残余应力是一种不稳定的应力状态,随着温度和时间的变化,构件内某些局部的残余应力因时效的作用而变小,由于残余应力是一个自相平衡的内力,局部应力变小必然要引起构件总体内力的重新分布,从而就引起构件总体或局部发生相对变     

振动时效机理研究及其工艺参数选择

从宏观和微观两个角度分析振动过程中残余应力的变化,阐述了振动消除残余应力的机理。从宏观上讲,当残余应力与外加动应力叠加大于材料屈服极限时发生塑性变形,残余应力会得到释放;从微观上讲,在外力作用下位错塞积开通的运动可以降低、均化残余应力峰值。同时,提出了检测残余应力和振动参数选择的方法。     

钻头的磁性强化

将钻头放在中等强度或高强度的磁场中进行磁性加工(磁化),是提高刀具耐磨性的一种有发展前途的方法。这种方法能消除刀具制造和热处理的缺陷,促进刀具材料中组织的相过渡以及等温转变的移动速度,这     

关于消除焊后残余应力及焊后热处理温度问题的探讨

我们知道焊接过程是一个热循环过程,焊后往往存在着残余应力,致使产生冷裂纹造成质量事故,所以必须消除应力。结构钢常用的消除焊接残余应力的方法是采用热处理把焊件的整体或局部均匀加热至材料相变点以下的温度范围,一般为550-650℃,经一定时间保温,此时金属未发生相变,但在此温度上,其屈服极限降低,使内部由于残余应力的作用而产生一定的塑性变形,使应力得以消除,然后再均匀缓慢地冷却。     

应变能—内应力干涉模型的多轴高周疲劳研究

塑性应变能使材料微观组织结构发生不可逆变化而引起等效宏观应力,该应力随循环加载而增大。假定该应力的一种分布函数,将疲劳极限以上加载等效为塑性应变,建立了塑性应变与加载应力成线性关系的表达式,由此得到循环加载的塑性应变能。导出其最大应力与外加应力叠加达到材料本征断裂应力时的裂纹成核寿命,并由微裂纹引起上述两部分应力变化,得到继续加载直至宏观裂纹出现的疲劳寿命。所建立的多轴疲劳寿命公式由三个材料参数表达,并通过单轴疲劳试验数据确定。初步研究表明,该模型对所引用的多轴疲劳试验数据有很好的预测能力。     

热处理消除纯铜车削残余应力实验分析

在大尺寸弱刚性构件的加工过程中,车削引入的残余应力是导致加工变形的一个重要因素,因此有必要对残余应力进行消除.采用热处理方法可以有效消除车削残余应力,针对纯铜材料通过端面车削制备车削试样,并开展热处理实验,采用基于电子散斑干涉的钻孔法测量了热处理前后的车削残余应力,分析了不同保温温度和保温时间对残余应力释放的影响,同时利用奥林巴斯显微镜和显微维氏硬度计表征了不同热处理参数下亚表面微观组织和硬度的变化,发现在保温温度400℃时车削残余应力明显降低,最大残余应力释放率达到75％以上,有效消除了车削残余应力,并且亚表面会发生再结晶现象,加工硬化层会发生明显软化.     

U—105型脉冲磁化处理刀具系统

<正> Fluxa Tron公司推出的U—105型脉冲磁化处理刀具系统装置,是一种刀具处理新工艺。该系统对整体硬质合金刀具、大螺旋角立铣刀等切削刀具进行脉磁处理后,可降低刀具的残余应力,增加刀具强度,提高刀具切削寿命。美国Bentz刀具公司在整体硬质合金立铣刀的制造中采用了U—105型脉磁处理工艺后,不但减少了刀具的残余应力,增强了刀具的切削强度,且降低了加工成本。对加工难加工材料的刀具处理效果良好,是一种提高刀具寿命的极好处理工艺。     

泛型直线螺线管型电磁阀运动分析和改进的电压控制

在直线螺线管型高速电磁阀的整个运动过程中，由于铁磁材料的磁化需要一个动态过程，导致其电磁吸力随着铁磁材料的磁化而变化。为了获得一种不依赖电磁阀材料各异性的最优电压控制方法，从静态磁场出发，由电磁阀的理论静态吸力公式建立电磁阀衔铁的动力学模型，通过分析电磁阀的衔铁启动过程，上升运动过程和下落过程，得到各阶段的位移、电流随时间的变化。然后经过前面过程分析得到了采用两段梯形电压控制电磁阀的控制策略，实现了精准控制占空比的目的。     

磁化状态下磁滞材料缺口轴应力分析

本文为研究磁场对磁滞材料缺口轴应力分布的影响,分别使磁滞材料缺口轴置于非磁场环境与磁场环境下,并进行静载拉伸试验,分析三种磁场方向下磁滞材料缺口轴应力变化情况。结果表明,非磁场环境下磁滞材料缺口轴与其他材料缺口轴缺口根部附近的应力分布规律相同。但经过此处理之后,磁滞材料内部残余应力发生改变,缺口根部附近的应力分布情况发生明显改变。     

红外线单元加热器局部应力消除装置和预热装置

1.前言化学工业和原子能工业用的压力容器以及船舶等,其焊接结构趋向于大型化发展,材料向高级化发展。随之而来的需要进行焊后热处理以消除应力。消除应力的方法有:(1)炉内整体消除应力;(2)炉内分段消除应力;(3)局部     

基于OLCAO算法金属塑性变形磁记忆信号特征研究

塑性变形是金属材料在应力作用下产生损伤的早期阶段,对其的有效检测可预判危害的发生,实现设备破坏前的预警。针对金属磁记忆检测技术,利用量子力学密度泛函理论建立铁磁材料力磁耦合计算模型,采用原子轨道正交化线性组合法（Orthogonalized linear combination atomic orbitals,OLCAO）计算铁磁晶体在应力作用下的磁特性变化及磁记忆信号特征。结果表明：应力作用引起晶体内部电子运动状态及其分布特征改变,导致体系能带结构和电子态密度分布发生变化,材料的磁特性发生改变,定量表现为原子磁矩随应力的增加而变化。拉应力导致原子磁矩线性减小,压应力导致原子磁矩线性增大。当金属发生塑性变形时,体系的磁矩均发生突变,应力磁矩关系曲线出现拐点,变化速度变慢,表现为磁记忆信号的特殊变化特征。通过铁磁材料的拉伸及压缩试验,验证了理论计算结果的正确性。