矫直工艺对Zr-Sn-Nb系合金管材氢化物取向的影响

核反应堆包壳管的氢化物取向因子会较大程度的影响其力学性能和使用性能。为此,使用6辊精密管材矫直机对?10 mm的Zr-Sn-Nb系合金成品管材进行矫直实验,研究辊缝值、弯曲量及矫直辊角度对其氢化物取向因子的影响。采用X射线衍射技术分析矫直管材的残余应力,采用光学显微镜观察高压釜渗氢试样的氢化物分布,并通过评级软件检测氢化物取向因子(Fn~(40°))。结果表明:辊缝值、弯曲量及矫直辊角度均对矫直后管材的残余应力有显著影响,并且管材氢化物取向因子随着残余应力的增大而增大。当辊缝值≥10 mm,弯曲量≤4.2 mm,矫直辊角度在31.5°～33.5°之间时管材残余正应力≤35.6 MPa,切应力≤37.8 MPa,此时氢化物取向呈周向或接近周向,氢化物取向因子满足技术要求。     

环向应力及热循环对N36管材氢化物应力再取向的影响研究

采用高压釜渗氢、拉伸试验机进行氢化物应力再取向、金相显微镜和图像处理观察测量氢化物取向因子等方法,研究了环向应力和热循环次数对N36锆合金管材氢化物应力再取向的影响,获得了氢化物应力再取向分布规律。结果表明,F_N~(40°)随应力和热循环次数的增加而增大,最后趋于稳定,并且整个试样壁厚截面上的(F_N~(40°))均未超过0.5。在200~400℃上进行1个热循环周次时,氢化物应力再取向的应力阈值在80~95 MPa。     

国产新型锆合金SZA-4、SZA-6管材氢化物应力再取向研究

采用氢氩气相渗氢法、慢速率拉伸实验机进行氢化物应力取向及再取向实验,利用金相显微镜和Mias图像处理系统等方法,研究了环向应力和热循环次数对SZA-4和SZA-6两种国产新型锆合金管材氢化物应力再取向的影响。结果表明,SZA-4管材和SZA-6管材的应力取向因子(F_N(40°))随着应力和热循环次数的增加而增大,然后逐渐趋于N稳定,且SZA-6管材比SZA-4管材更易发生氢化物应力再取向0。对于SZA-4管材,F_N(40°)不大于0.45;SZA-6管材,F_N(40°)不大于0.7。     

Zr-4合金管材加工工艺对氢化物取向因子的影响

锆合金广泛应于水冷反应堆的堆芯包壳材料和结构材料。在核反应堆运行时,锆合金表面被水氧化的同时,还会同时生成氢气。部分氢被锆合金吸收生成片状或者针状氢化锆。氢化物取向因子是衡量核反应堆用锆合金管材氢化物的重要指标。文章通过氢化物实验研究了加工工艺参数轧制送进量、退火制度及矫直弯曲量对Zr-4合金管材氢化物取向因子的影响关系。结果表明:Zr-4合金氢化物取向因子随着轧制送进量的增加有增大的趋势;不同轧制送进量的管材再结晶退火后,氢化物取向因子呈无序紊乱状态;Zr-4合金管材氢化物取向因子随着矫直弯曲量的增大而加大。     

抽油杆表面滚压强化的实验研究

通过对轮滚压实验,借助于疲劳实验机、应力分析仪等手段对35CrMo钢试件的表面滚压强化进行了研究。结果表明:经滚压后试件表面存在一定深度的硬化层,且随滚压量的增大而增加;试件的疲劳性能随着硬度的增加先增加后减小;滚压使试件表面产生了较大的残余压应力,疲劳性能明显提高,随着残余压应力的增加,试件的疲劳性能增加;当滚压量为0.08mm时,滚压次数从1次增加到3次时,试件的疲劳循环次数从3.86×106增加到4.13×106,之后再增加滚压次数对疲劳性能影响不大;要产生0.06mm的滚压量,分3次滚压时试件的疲劳性能最好;滚压次数一定时,随着滚压量的增加,试件的疲劳性能先增加后减少。     

渗氢量对Zr-4合金管材氢化物取向因子测定的影响

用干法渗氢系统向Zr-4合金管材中渗氢,研究不同渗氢量对其氢化物取向因子测定的影响。通过定氢仪测定渗氢量,金相显微镜观察氢化物的形貌、取向分布及测定氢化物取向因子。结果表明:渗氢量为0.012 0%时,氢化物尚未充分长大,不利于计数统计;渗氢量为0.016 8%和0.022 7%时,管材氢化物取向因子值内外层有明显差别,而两者之间差别不大,能准确反映管材氢化物取向分布;当渗氢量为0.038 3%和0.040 0%时,氢化物过度长大已掩盖了内外层氢化物取向的差异,不能准确反映管材氢化物取向分布。     

扁平沟槽烧结吸液芯热管的设计与制造

随着电子芯片热流密度的急剧增加及有效散热空间的日益狭小,具有高热导率、高可靠性、快热响应、无需额外动力等特点的扁平热管已成为电子领域使用的理想导热元件。提出了沟槽烧结吸液芯扁平热管的加热相变压扁制造方法;理论分析了加热相变压扁制造过程中热管几何形状变化和热管弹塑性大变形的成形过程,并进行了实验测试。结果发现：相变压扁过程作用机制为热管内部的饱和蒸汽压方程;相变压扁过程中,热管几何形状变化很大,最大等效塑性应变主要发生在扁平段吸液芯/蒸汽界面上;当压扁温度为480 K时,压扁热管的屈曲率微小,可忽略不计;相变压扁力随着压扁温度的升高和压扁位移的增大而增大。     

张力减径焊管的压扁性能研究

研究了高频焊接钢管在焊接及热轧张力减径后组织和压扁性能的变化。研究结果表明:高频焊接过程除造成焊接热影响区与基体的组织差异外,还改变了钢中金属流线的方向和连续性;焊管经热轧张力减径后,随变形量的增加而变化的热影响区组织与基体组织趋于一致;焊接过程中金属流线方向的改变及钢中夹杂物数量较多,将导致压扁试验时断口多在焊接热影响区一侧。     

翻转次数对20MnMoNb特厚管板焊接残余应力与变形影响的数值分析

基于有限元ABAQUS软件,对390mm厚20MnMoNb特厚板双U形坡口拼焊制造EO反应器管板过程进行焊接残余应力与变形有限元模拟,考察两面交替焊接时的翻转次数对特厚管板焊后残余应力与变形的影响．结果表明,特厚管板焊后发生一端翘起的角变形,在靠近表层的焊缝及热影响区存在较大的残余拉应力,在焊缝内部为残余压应力;随着翻转次数的增加,焊接残余应力和变形均降低,但当往返翻转次数超过7次后,进一步增加翻转次数对残余应力和变形的降低作用不明显．     

斜辊式矫直机矫直钢管的压扁量等参数的研究

对钢管在矫直过程中的压扁量、压扁力等工艺参数的计算时,采用英国Bronx公司的Pauk直梁计算方法,其计算结果不够精确,数值偏小。本文采用曲梁计算方法,分析了钢管在矫直过程中的压扁量、压扁力参数,推荐压扁量8为1％～1．3％。计算结果在实践应用中证明是正确的。     

冷轧过程中组合式支承辊与整体式支承辊性能的比较

为比较四辊冷轧条件下热装组合式支承辊与整体式支承辊的工作性能,将辊套和辊芯进行分段离散,根据工作辊、辊套及辊芯之间的变形协调以及力平衡条件,采用影响函数法基于C语言编程求解组合式支承辊弹性压扁、辊间压力及出口前张力横向分布,研究弯辊力以及窜辊量对组合式支承辊性能的影响,并将其与相同轧制工艺参数条件下的整体式支承辊性能进行比较。结果表明,相同条件下,组合式支承辊的辊间压扁量比整体式支承辊的辊间压扁量减少6%以上,组合式支承辊辊身边部与中部的辊间压力差值比整体式支承辊边部和中部辊间压力差值大0.2kN/mm左右;但当弯辊力及窜辊量较大时,组合式支承辊出口前张力边部与中部差值明显大于整体式支承辊出口前张力边部与中部差值。     

基于有限元分析和田口方法的压扁矫正优化分析

基于有限元分析和田口方法,提出了适合于2-2-2型六斜辊矫直机压扁量优化的方法.应用有限元软件建立了V150油套管在六斜辊矫直机上的三维压扁矫正有限元模型,动态模拟了V150套管的压扁矫正过程,根据田口方法对压扁量进行了优化稳健设计,采用望小特性之信噪比SN评估了椭圆度的晶质特性,并考虑了油套管的初始椭圆度和矫正后油套管椭圆度沿轴向分布两种干扰因素.实验结果表明:实验误差很小,第1、3、2对辊压扁量分别为不重要因子、较重要因子、最重要冈子,压扁量的最优组合为1.4、4.0、2.6 mm.以压扁量最优组合进行矫正后,V150油套管椭圆度大大降低,小于允许的最大椭圆度0.4％,达到了圆度要求,实现了对压扁量的优化.     

激光喷丸参数对7075铝合金残余应力分布影响规律的数值分析

为了研究不同激光喷丸参数对残余应力分布的影响规律,较快获取期望的残余应力分布,通过利用有限元软件ABAQUS对激光喷丸过程进行数值模拟,完成了7075航空铝合金靶材在不同冲击波峰值压力、冲击次数、光斑大小及搭接率等工艺参数下的数值模拟。模拟结果表明:随着峰值压力的增加,材料表面残余压应力也增加,当峰值压力增大到一定值时,材料表面残余压应力达到最大;当峰值压力一定时,材料表面及内部残余压应力随光斑大小及冲击次数的增加而增加;随着光斑搭接率的增加,材料表面残余压应力增大,且随着搭接率的增加,表面残余压应力的波动逐渐减小。     

基于影响函数法的TDC模块开发与现场测试

为研究轧辊凸度对带钢厚度的影响,分析并建立了轧辊弹性弯曲和弹性压扁影响函数矩阵,开发了基于影响函数法的TDC模块。在某1 450 mm冷轧机上对该模块进行测试,其运行稳定、快速,满足精度要求。测试结果表明：当中间辊凸度增加时,轧件轧后厚度呈现增加的趋势。     

冷轧支承辊辊套内外表面应力分布及其影响因素研究

为了准确定量预测冷轧过程中组合式支承辊过盈配合面应力分布规律及冷轧和装配工艺参数对应力分布的影响,基于ABAQUS软件完成了冷轧过程组合式支承辊辊套内外表面应力分布仿真。得到了冷轧过程中组合式支承辊过盈配合面及辊套外表面各应力分量沿轴向和周向分布,并分析了辊套厚度、摩擦系数、过盈量、轧制力、弯辊力以及辊套和辊芯倒角对冷轧过程辊套内外表面Mises应力分布的影响。研究结果表明:支承辊外径不变时,辊套厚度与过盈配合面Mises应力成正比,而辊套厚度与辊套外表面Mises应力成反比;摩擦系数对辊套过盈配合面Mises应力影响很小;当过盈量增大时,辊套过盈配合面上接触应力及Mises应力明显增大,辊套外表面Mises应力有小幅度增加;轧制力增大导致过盈配合面及辊套外表面压扁区Mises应力明显增大,而对其它区域应力分布影响不明显,弯辊力对过盈配合面及辊套外表面Mises应力影响均较小;辊套外表面外倒角和辊芯外倒角对降低冷轧过程辊套过盈配合面外端部应力集中有明显作用,辊套外倒角对辊套外表面端部应力分布影响显著,而辊芯倒角对冷轧过程辊套外表面端部应力分布影响很小。     

圆坯电磁软接触连铸结晶器切缝参数的研究

研究了盖板、切缝数、切缝宽度和切缝长度等结晶器结构参数对部分切缝圆坯电磁软接触结晶器内部磁场分布和弯月面变形的影响规律.结果表明,对于部分切缝结晶器而言,结晶器口部有无盖板对其内部磁场分布和弯月面高度的影响不大;随着切缝数目增加,磁感应强度增大,弯月面变形增大,当切缝数由24增加到32时,磁感应强度峰值增加了32%,弯月面高度增加了110%;切缝宽度增大,磁感应强度略微增大,弯月面变形增大,当切缝宽度由0.3 mm增加到0.5 mm时,磁感应强度峰值增加了15%,弯月面高度同时增加;切缝长度增加,磁感应强度、磁场作用范围、弯月面变形都增大,当切缝长度由100 mm增到加130 mm时,磁感应强度峰值增加了28%,弯月面高度增加了155%.     

二维超声滚压7050铝合金的微观组织与力学性能

采用二维超声滚压加工方法对7050铝合金进行处理,研究二维超声滚压加工对铝合金表面微观形貌与力学性能的影响。结果表明:经过二维超声滚压处理后,铝合金表面微观形貌明显改善,当滚压次数为4次时,表面微观形貌最均匀;随着滚压次数增加,表面粗糙度值先减小后增大,最大降幅达73%。铝合金表面硬度值、残余压应力随滚压次数的增大而增大,且硬度最大提高了43%,表面残余压应力值最大为242.9 MPa。     

Al6061铣削精加工表层残余应力分布试验研究

目的探索铣削精加工工艺参数对Al6061工件表层残余应力的影响,提高零件的疲劳寿命。方法设计研究了只改变其中一个参数,其他参数不变的情况下,铣削精加工Al6061工件表层残余应力的分布情况。结果在平行于铣削进给方向(x direction)和垂直于铣削进给方向(y direction),所得表层残余应力均为压应力。随主轴转速的增大,所得工件表面残余压应力减小,残余应力最大值深度增加。当改变每齿进给时,随着每齿进给的增加,工件表面残余压应力减小,残余应力最大值出现在表面;随着铣削深度的增加,工件表面残余压应力减小,对残余应力最大值影响不大;随着铣削宽度的增加,工件表面残余压应力先减小后增大,残余应力最大值从表面向深度层移动。当主轴转速为10 000 r/min、每齿进给为0.015 mm、铣削深度为0.5 mm、铣削宽度为11.8 mm时,对表层残余应力的影响最大,影响层深约245μm,残余压应力最大值为147.67 MPa,其峰值深度约为80μm。结论 Al6061铣削精加工时,如果要获得较大的表面残余压应力,应该选择主轴转速、每齿进给、铣削深度、铣削宽度都较小。在切深方向,如果要获得较大残余压应力,应该选择较大的主轴转速和铣削宽度、较小的每齿进给、合适的铣削深度。     

低压铸造ZAlCu5MnCdVA合金件密度研究

研究了保压压力、壁厚和位置对低压铸造ZAl Cu5MnCdVA合金铸件密度的影响规律。结果表明:在相同壁厚下,随着保压压力的增大,铸件的相对密度逐渐增大。壁厚在5、45 mm时,相对密度随着保压压力的增大而平缓增大,保压压力对提高相对密度的效果不明显。壁厚在15、25 mm时,相对密度随着保压压力的增大而稳定增加,保压压力对提高相对密度的效果明显。在相同保压压力下,在5～45 mm内,随着壁厚的增大,铸件相对密度先增大后减小。壁厚在15 mm时,相对密度达到最大值。当壁厚从5 mm增加到15 mm时,相对密度小幅度增加,当壁厚超过15 mm时,相对密度显著下降。     

修复次数对6082铝合金焊接接头残余应力的影响EI北大核心CSCD

为了明确修复焊接对6082铝合金激光复合焊接接头中残余应力的影响,基于有限元法和仪器化压入试验,建立了激光复合焊接及MIG修复全过程的三维残余应力数值模型,研究了不同修复次数下接头中的残余应力及变形规律。结果表明:建立的数值模型能够准确预测修复接头中的残余应力;相比于原始激光-MIG焊缝,经过MIG修复后,焊缝上部熔宽增大;残余应力峰值、试板表面法向变形量都随着MIG修复次数增加而增加;经3次MIG修复后,残余应力峰值增幅为23%,法向变形量为5.4 mm。