数控高速锯床加工H型钢拉伸试样的程序段设计及试验结果

为使D-450H型数控高速锯床满足H型钢拉伸试样的加工要求,对该型数控高速锯床的程序段进行设计,并对加工出的H型钢拉伸试样的试验结果进行对比验证试验.结果表明:采用经过程序段设计的数控高速锯床加工出的H型钢拉伸试样在拉伸试验时基本不会发生应变强化;试样尺寸及形状公差均满足标准要求;抗拉强度、屈服强度及断后伸长率与鳄鱼剪...     

LC4高强铝合金的慢应变速率拉伸试验

采用慢应变速率拉伸 (SSRT)技术测试了LC4铝合金在空气和质量分数为 3.5 %的NaCl溶液中的应力腐蚀断裂 (SCC)行为 .研究了应变速率对铝合金SCC行为的影响和氢在LC4高强铝合金应力腐蚀断裂过程中的作用 .试验结果表明 ,LC4合金具有SCC敏感性 ,在潮湿空气中发生应力腐蚀断裂 ,而在干燥空气中不发生应力腐蚀断裂 .对于长横取向的LC4铝合金试样 ,在应变速率为 1.331× 10 6s 1时 ,其SCC敏感性比应变速率为 6 .6 5 5× 10 6s 1时的敏感性大 .在潮湿空气和阳极极化条件下 ,铝合金的应力腐蚀断裂机理是以阳极溶解为主 ,氢几乎不起作用 .在预渗氢或阴极极化条件下 ,氢脆起主要作用 ,预渗氢时间延长可加速LC4合金的应力腐蚀断裂 .     

5182-O铝合金塑性成形性能表征

目的 结合复杂加载状态试验、塑性和损伤断裂本构模型及有限元应用,实现AA5182-O铝合金在复杂加载状态下塑性变形和损伤断裂行为的精确表征。方法 通过拉伸、剪切等试验,研究5182-O在剪切、单向拉伸、平面应变拉伸等复杂应力状态下的力学性能,应用pDrucker方程来表征其复杂加载状态下的塑性变形和损伤断裂特性。采用逆向工程方法实现pDrucker屈服方程和pDrucker断裂准则的精确标定。将标定后的塑性本构模型和损伤断裂准则应用到ABAQUS/Explicit中,预测不同试件的塑性变形和损伤断裂情况。结果 通过有限元模拟与试验结果的对比,发现有限元仿真准确预测了5182-O在复杂加载状态下的力-位移曲线和损伤断裂情况。结论 有限元模拟与试验结果的对比表明,pDrucker方程可以实现5182-O铝合金在复杂加载状态下塑性成形性能的精确表征。标定的pDrucker方程可应用于5182-O冲压成形过程的有限元分析、模具设计和工艺优化中。     

铝合金应变疲劳试样加工方法对性能的影响

本文研究了横向抛光加工纹路和纵向抛光加工纹路对铝合金材料应变疲劳性能影响的规律，为试样或零件制备确定合理的加工参数。     

电弧炮参数及1420铝合金板的高速弹丸撞击试验

设计制作并试验研究了利用电磁成型机电源的电弧炮，ｋ结果表明弹丸速度随电源能量的增加和熔丝质量的减少而增大。在１０ｋＪ的能量下把弹丸加速到近１ｋｍ／ｓ，在该速度下的大颗粒以及小颗粒和微粒与经固溶处理和电场时效的１４２０铝合金板的撞击试验表明，粒子粒入深度与粒子大小相当。大颗粒穿透１．８ｍｍ板材时在其轨迹旁材料中的塑性变形成波浪型分布，而小粒子注入时表现为粒子旁材料的塑性变形很小，且因弹性回复粒子正在     

5182铝合金椭圆孔电磁翻边数值模拟研究

目的 研究异形孔电磁翻边成形规律及不同预制孔尺寸对翻边质量的影响.方法 基于电磁成形平台实现椭圆孔电磁翻边试验,建立三维电磁成形仿真模型对3种预制孔的翻边过程进行模拟.通过显微硬度值、翻边轮廓、翻边高度及端部厚度等指标分析异形孔电磁翻边规律.结果 3种预制孔的翻边高度均表现为从长轴到短轴不断增大,随着预置高度从15 m...     

AA5052板材准静态/动态平面应变成形极限试验研究

为建立磁脉冲辅助冲压成形(EMAS)工艺的有效性,采用准静态平面应变预拉伸和动态磁脉冲成形相结合的方法对5052-O铝合金板材的准静态/动态平面应变状态复合成形极限进行了试验研究.结果表明:准静态/动态复合加载过程能显著改善该铝合金板材的室温成形性;准静态/动态平面应变复合成形极限比准静态平面应变成形极限有显著提高,相似或者略高于完全磁脉冲平面应变成形性,且随着准静态预应变水平的增加,准静态/动态复合变形成形极限变化不大.预变形的存在不会削弱复合成形过程的极限变形能力.     

玻璃纤维-铝合金层板的拉伸和疲劳性能研究

对单向和正交玻璃纤维-铝合金层板的拉伸和疲劳性能进行实验和分析,利用和修正了金属体积分数理论,对两种层板的拉伸性能进行验证.通过对两种层板裂纹扩展速率及裂纹扩展形貌的研究,得到两种层板的裂纹扩展速率方程, 并对玻璃纤维-铝合金层板的裂纹扩展机理进行分析.     

5083/6063异种铝合金焊接头的低温拉伸性能研究

采用拉伸试验机,研究了5083/6063异种铝合金对接焊焊接头低温拉伸力学性能,通过扫描电子显微镜,对拉伸断口的组织形貌进行了观察分析。研究结果表明:实验温度为298 K、113 K、77 K时,抗拉强度依次为129 MPa、175 MPa、220.5 MPa,抗拉强度随温度降低而增大,延伸率随温度降低有稍微提高。对低温断口的微观形貌分析,断口呈现韧窝形貌,断口分析为韧性断裂。     

铝合金应力腐蚀的电化学研究

应用电化学测试法、恒载荷拉伸法和慢应变速率拉伸法研究了硬铝合金LY12 3.5 %NaCl溶液应力腐蚀体系的电化学特性。结果表明应变速率比应力对电化学特性的影响更大。应变速率为 1.13× 10 - 5/s时 ,应力腐蚀较为敏感 ;形变强化阶段力学、化学效应最为明显 ;LY12的应力腐蚀开裂是阳极溶解和氢脆共同作用的结果     

低比转速高速液氮离心泵的设计与试验研究

以比转速为43的高速液氮离心泵为例阐述了低温高速离心泵的结构设计和水力设计方法。结构上采用金属波纹管密封和聚氨脂同步齿形带传动等结构形式，理论上采用水中短叶片相间的复合叶轮优化设计方法，水力试验和现场应用表明，提出了结构方案和设计方法合理可行。     

冷轧加工率对5182-O铝合金汽车板性能和织构的影响

目的 研究冷轧变形量对5182铝合金汽车板力学性能、塑性应变比、金相及织构的影响,系统解释5182铝合金汽车板的强化机理和成形性变化机理。方法 采用X射线衍射仪、金相显微镜和万能拉伸试验机研究不同冷轧加工率下5182-O铝合金的力学性能和显微组织变化规律。结果 50%和75%冷轧加工率的样品强度无明显差异,25%冷轧加工率的样品偏低约3 MPa。塑性应变比加权平均值rm随冷轧加工率的增大而减小,几乎呈线性关系,塑性应变比各向异性度Δr则先减小后增大,延伸率和应变硬化指数则无明显差异。当冷轧加工率从25%增至50%时,平均晶粒尺寸减小了约24%,当冷轧加工率从50%增至75%时,平均晶粒尺寸仅减小了1~2 μm。不同冷轧加工率下的5182铝合金连退再结晶后均表现出较弱的织构强度,Cube织构未占主导地位,仍保留了较多的轧制织构。S、Copper和Brass织构的体积分数随冷轧加工率的增大而有所减小,Goss和Q织构的占比有所增大,Cube织构的占比则变化不大。结论 冷轧加工率影响了5182-O铝合金汽车板连退后的晶粒尺寸,进而改变了强度。晶粒尺寸和屈服强度的关系符合经典Hall-Petch以及新Hall-Petch关系式。受不同再结晶形核机制竞争关系的影响,轧制织构随冷轧加工率的增大而稍有减少,导致45°方向的塑性应变比和rm逐渐减小,Δr则先减小后增大。     

不同应变率下MgAlZnY合金的拉伸性能与断口研究

利用材料试验机开展了室温拉伸实验,在0.001,0.1,0.6s-1不同应变率下,研究了Mg3Al1Zn2Y,Mg3Al2Zn2Y与Mg3Al6Zn2Y合金流动应力的应变率敏感性,其大小为Mg3Al2Zn2YMg3Al1Zn2YMg3Al6Zn2Y。基于分形理论和计算机图像处理技术,结合扫描电镜分析,研究了合金断裂特征,结果表明:合金在不同应变率拉伸下的断口分形行为显著,分形维数可将断口的韧脆性与形貌特征联系起来,分形维数越大,合金塑性相对越好,合金越倾向于延性断裂,断口形貌也越复杂;三种合金断裂特性的应变率敏感性大小为Mg3Al2Zn2YMg3Al6Zn2YMg3Al1Zn2Y,且表现出正负不同的应变率效应。     

时效工艺对2000系高强铝合金慢应变速率拉伸性能的影响

通过慢应变速率拉伸测试、金相、扫描电镜及透射电镜分析等研究了Al-3.88Cu-1.18Mg-0.31Mn铝合金在T6、T8、T3时效状态时的应力腐蚀开裂(SCC)行为。结果表明:在T6、T8及T3时效态下,合金的应力腐蚀开裂敏感性依次降低。合金应力腐蚀与晶间腐蚀具有正相关性,表现为电化学腐蚀特征,晶界与晶内电位差的大小决定了应力腐蚀开裂敏感性的高低,其与晶界及其附近区域的微观组织特征紧密相关。     

喷射成形M3型高速钢的致密化处理

利用Gleeble-1500模拟了喷射成形高速钢的高温变形,采用扫描电镜观察变形后的组织,并基于排水法测试了试样变形前后的孔隙率,重点分析不同变形量对沉积态组织中孔隙消除和碳化物破碎的影响。结果表明,随着变形量的增大,孔隙率降低,片状共晶碳化物得到破碎、球化。能有效降低孔隙率及破碎共晶碳化物的临界变形量分别为40%和50%;碳化物的演变是高温球化与机械破碎两个过程相互作用的结果;选用80%的变形量可以获得最优的变形组织。     

7075铝合金高速搅拌摩擦焊材料流动行为及性能研究

目的 针对7075–O铝合金高焊速、高转速搅拌摩擦焊接缺陷多、质量差等问题,研究焊接接头材料流动对焊缝性能的影响。方法 选用焊接速度1 000 mm/min,搅拌转速分别为1 000、1 200、1 600、1 700 r/min的条件对7075–O铝合金板进行搅拌摩擦焊接,分析不同焊接工艺参数下焊接接头的显微组织及力学性能。同时,利用Fluent软件模拟7075–O铝合金搅拌摩擦焊接过程中的材料流动场分布,分析焊接材料流动与缺陷形成的关系。结果 利用7075–O铝合金三维流动模型,预测出高焊速条件下焊缝前进侧形成一个低压区,孔洞等缺陷易出现在此区域,数值模拟预测与试验结果吻合。在高焊接速度1 000 mm/min、焊接转速1 200 r/min时,焊缝表面光滑平整,焊核区域的硬度分布更加均匀。结论 随着搅拌转速从1 000 r/min增大到1 700 r/min,热输入量逐渐增大,孔洞缺陷由隧道型孔洞转变为不连续的小孔。同时,随着搅拌转速的增大,焊缝高硬度区域的宽度先增大而后降低。当搅拌转速为1 200 r/min时得到了优质的焊接接头,焊缝焊核区硬度分布均匀,硬度值最高为176HV。     

高转速标准装置研究与建立

研究建立了高转速标准装置,在转速范围30000～100000r/min内,实现了基于直流无刷空心杯微电机和FPGA转速控制的高精度转速的发生,分辨力1r/min,装置校准不确定度1×10-5,k=3。介绍了装置的结构组成和解决的关键技术问题,描述了双闭环控制的策略,给出了校准的实验数据。高转速标准装置是光电转速测量仪和高精度转速表在30000r/min以上量程有效溯源的重要计量标准装置。     

中间退火对汽车用5182铝合金板组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、万能力学试验机等测试分析手段,研究中间退火对5182铝合金完全退火态(5182-O)板材组织和性能的影响。结果表明:与未经中间退火的5182-O板材相比,中间退火后的5182-O板材晶粒尺寸过于细小,金属间化合物破碎不充分、尺寸大,弥散析出相数量少;屈服强度、抗拉强度、加工硬化指数和塑性应变比厚向各向异性降低,塑性应变比平面各向异性增大;板材的组织、力学性能和成形性能未获得有效改善和提高。     

高速列车车轮的优化设计

为了获得一个较好的高速列车车轮辐板外形,采用 ANSYS 软件对其进行了优化设计。优化设计分两步进行,第一步是以车轮的横向位移为目标函数,以车轮的应力、径向位移及质量为约束函数,以车轮辐板形状为设计变量进行设计;第二步是以车轮的质量为目标函数,以车轮的应力、径向及横向位移为约束函数,以车轮辐板形状为设计变量进行设计。最终得到了满意的结果。