环件冷辗扩技术现状和发展

简要地介绍了环件冷辗扩原理、冷辗扩工艺、冷辗设备、加工过程控制参数、模具寿命及有限元模拟技术的现状和发展,并指出了环件冷辗扩还缺乏精确而系统性的研究,弹塑性有限元研究才刚刚起步,通过模拟来优化加工过程参数在国际上也几乎没有公开发表的文献。因此,应该从理论、有限元模拟、材料、设备、热处理、模具等多学科联合攻关研究,才能使我国的环件冷辗扩技术跃上一个新的台阶。     

轴承内圈冷辗扩封闭成形热力耦合有限元分析

基于ABAQUS软件建立了圆锥滚子轴承内圈冷辗扩封闭成形热力耦合有限元模型。通过对坯料辗扩过程中应力应变分析,获得了圆锥滚子轴承内圈辗扩过程中金属流动规律。结果表明,辗扩过程中金属流动由小端面向大端面。分析了封闭辗扩过程中坯料温度的分布规律,并与开式辗扩过程进行了对比。结果表明,封闭辗扩有利于改善端部质量,但辗扩时温度比开式成形要高。     

高铁轴承外圈的冷辗扩变形机理研究

为了实现高铁轴承外圈的精确成形,基于冷辗扩基本理论,应用ABAQUS有限元软件,建立了高铁轴承外圈的冷辗扩轧制过程的仿真模型。并对其冷辗扩过程进行了数值模拟,分析了轧制过程应力应变场的演变规律,阐明了变形机理。研究结果为实现和推广高铁轴承冷辗扩轧制成形技术奠定理论基础。     

工艺参数对高铁轴承外圈冷辗扩成形力能参数影响

为了实现高铁轴承外圈的精确成形,应用ABAQUS软件进行有限元模拟,系统分析了驱动辊转速、芯辊直线进给速度和轧制比对高铁轴承外圈冷辗扩成形力能参数的影响。结果显示,随驱动辊转速的提高,轧制力和轧制力矩逐渐减小;随芯辊直线进给速度的增加,轧制力逐渐增加,而轧制力矩先增加后减少;随坯料轧制比的增加,轧制力和轧制力矩逐渐增加。随后,进行了类比轧制力矩实验测试与验证,验证结果说明了本文所建立的模型的正确性。     

深沟球轴承外圈冷辗扩破坏分析

以61932号深沟球轴承外圈冷辗扩为例,运用Deform-3DV6.1软件rillrolling模块进行数值模拟,分析了辗扩比和芯辊进给速度对环件破坏的影响,得出环件破坏与辗扩比以及芯辊进给速度之间的变化规律,为实际生产提供技术参考。     

高铁轴承内圈冷辗扩成形的数值模拟和试验研究

采用ABAQUS软件建立了高铁轴承内圈冷辗扩有限元模型,通过芯辊六工进进给方式下的模拟分析,利用单因素法研究了芯辊第1工进进给速度对冷辗扩过程中轧制力矩的变化及分布的影响;基于XS-160精密冷辗机进行了高铁轴承内圈冷辗扩试验研究,将数值模拟和试验所得内圈成形效果和内孔圆度进行了对比分析。结果表明,芯辊第1工进速度越大,辗扩力矩越大,冷辗扩过程越不稳定;当芯辊第1和第6工进进给速度分别为1.0和0.1 mm·s-1时,轴承内圈的成形质量和内孔圆度最好。     

国内轴承毛坯锻造发展动态

轴承毛坯的锻造质量对其材料性能和使用寿命的影响不容忽视。本文着重介绍了国内轴承毛坯的下料、锻造及辗扩技术的现状和发展动态。     

1.25Cr-0.5Mo钢在蠕变疲劳交互作用下的裂纹扩展分析

利用大型有限元分析软件ANSYS,模拟分析了石油化工高温设备中广泛使用的1.25Cr-0.5Mo钢在蠕变疲劳交互作用下的裂纹扩展行为,得出了裂纹在不同的条件下的扩展规律。分析过程中,采用了损伤累积的方法,对每个载荷步的裂纹扩展进行累积,提高了结果的可信度。     

环形毛坯冷辗扩微元体变形及受力分析

针对环件冷辗扩的现状和特点,研究了多芯辊辗扩的成形原理.对环件多芯辊辗扩进行了运动学及力学分析,对环形毛坯冷辗扩微元体进行了变形分析,对多芯辊辗扩环形毛坯厚度方向的变形规律及芯辊的移动值应满足的切向应变与径向应变的关系进行了分析,推导出了最小瞬时压下量等所需工艺参数的数学表达式.研究结果可作为设计环件多芯辊辗扩工艺的理论依据.     

高温轴承钢滚珠早期失效原因分析

轴承在运行159 min时出现异常,拆解后检查发现1粒滚珠表面存在裂纹,内圈、外圈等处未见明显异常.通过对滚珠外观进行观察,对裂纹断口进行宏微观观察、能谱分析、材料显微组织、硬度等进行检测分析,确定了失效性质,并对其失效原因进行了分析.结果表明:故障滚珠失效性质为疲劳开裂;原材料铸造孔洞缺陷在后续加工过程中被拉长、压扁而保存下来,并以微裂纹形式存在于钢材内部成为疲劳源,最终导致了疲劳失效,该孔洞缺陷是在电渣熔炼过程中形成且后续未被切除干净的残余缩孔.     

游星齿轮轴承失效分析

某发动机用游星齿轮轴承在工作过程中发生失效,保持架断裂,滚棒、滚道磨损.本文对失效保持架、滚棒、中间齿轮轴进行了断口形貌观察、金相组织及硬度检测、化学成分分析等工作.分析结果表明,保持架的断裂性质为疲劳断裂,滚道的损伤性质为接触疲劳.游星齿轮轴承的失效主要与轴承组件中应力不均匀、局部应力过大有关.     

发动机架圈裂纹故障分析

发动机架圈在大修分解检查中发现耳片与圈体之间的焊缝熔合区存在裂纹,结合架圈的使用条件,通过裂纹分布与形貌分析、断口特征观察、硬度测试、化学成分分析和组织检查等方法,分析了裂纹产生的原因。研究结果表明:架圈裂纹为高周疲劳裂纹;焊接缺陷、零件表层氧化脱碳及载荷分布不均匀造成疲劳裂纹集中分布在应力较大的架圈耳片焊接接头熔合区是疲劳裂纹产生的原因。     

22208CA轴承失效分析

本例轴承在使用过程中，多次发生滚子碎裂造成轴承早期失效。通过对该现象的解剖和分析，确定原因为用户选型不当，使轴承超负荷工作，滚子受冷挤压产生塑性变形和加工硬化，造成轴承早期失效。     

直升机风挡玻璃失效分析

直升机风挡玻璃多次出现裂纹,冬季较为常见。选取典型的带裂纹玻璃,对裂纹断口进行宏观和微观观察分析发现：玻璃粘接边缘粗糙,疲劳载荷和应力腐蚀是引起玻璃裂纹的主要原因。再通过对风挡玻璃进行温差、飞行以及装配应力载荷工况强度分析可知,温差载荷的作用使玻璃边缘粘接位置产生较大应力,在给定的温度载荷谱下有较大的循环工作应力,结合微宏观观察和计算分析结果可知：风挡玻璃在边缘粘接位置有较大温差应力,同时玻璃粘接边缘粗糙,有较大应力集中,导致玻璃承载能力的降低,继而产生裂纹。     

发动机齿轮和轴承失效分析

发动机返厂检查发现上垂直锥齿轮及轴承磨损严重.为分析齿轮和轴承失效的原因,对故障件进行了外观检查、电镜观察、成分分析、硬度检测和金相分析,并通过对结构的受力状态分析和外场调研,对故障件磨损性质、故障原因进行了综合分析与讨论.结果表明:上垂直锥齿轮及轴承的失效模式是接触疲劳磨损,而导致轴承和上垂直锥齿轮发生接触疲劳磨损的...     

某航空发动机第三级涡轮叶片失效分析

本文对某型号航空发动机GH4033第三级涡轮叶片榫头裂纹及断裂失效进行了分析,确定了失效模式为两类,第一类为蠕变疲劳裂纹,第二类为起始应力较大的高低周复合疲劳断裂.研究发现GH4033合金屈服强度偏低、晶界强化能力不足是叶片发生蠕变疲劳开裂的主要原因.而叶片的高低周复合疲劳断裂则主要与个别相邻叶片的叶冠间隙偏大引发的高振动弯曲应力及R处加工刀痕引发的应力集中有关.最后提出了预防叶片发生该类失效的措施.     

热轧带肋钢筋冷弯断裂分析

通过化学分析、力学性能试验等, 分析了热轧带肋钢筋的冷弯及断裂情况,分析其断裂原因。发现因钢筋表面增碳造成其局部塑性下降,使抗弯曲形变能力变差,因而钢筋在冷弯试验时断裂。     

裂解炉管焊缝开裂原因分析

通过对裂解炉管进行宏观变形检查、力学性能分析、炉管及焊缝成分分析和显微组织分析等,确定了炉管焊缝开裂的失效原因。结果表明。炉管材质及其力学性能符合技术条件要求;炉管焊缝开裂的主要原因是由于焊丝材料选用了蠕变抗力较低的Inconel82钢,而非与管材同材质的36XS钢。而焊缝处实际使用温度较高,造成该处材料渗碳和氧化严重,降低了材料蠕变抗力也是造成焊缝开裂的原因之一。     

轴承钢中硫化物夹杂疲劳裂纹的微观分析

对轴承钢中硫化物夹杂与疲劳裂纹的关系进行了分析,结果表明轴承钢中的硫化物对接触疲劳裂纹的萌生起到一定的作用。尤其是在表层下一定距离处,如果存在一定量的硫化物,将严重地影响轴承的疲劳寿命。