常规液压钳钳牙对CRA套管磨损破坏的行为分析

目前油田普遍采用的防腐蚀合金(CRA)套管材质较软,工作时常规动力钳易破坏管两端处的表面镀锌层,加速硫化氢对套管的腐蚀。为减轻液压管钳对套管损伤,减缓硫化氢对套管的腐蚀,基于普通液压管钳工作原理,建立钳口力学模型,确定影响管钳加紧的具体因素。根据摩擦疲劳学理论,分析钳牙对套管的磨损成因和磨损过程,通过钳牙与油管上卸扣实验发现,磨损与接触区域、循环次数、相互接触材料等因素有明显关系。通过分析接触区域的应力应变,表明影响钳牙对套管的磨损的主要因素是摩擦因数、接触载荷,并且摩擦因数对拉伸应变的影响更加明显。     

复合矿物纤维增强低树脂基摩擦材料性能研究

以复合矿物纤维为主要增强纤维,采用一次热压成型技术,制备出不同复合矿物纤维含量的低树脂基摩擦材料,利用洛氏硬度计测量其洛氏硬度、定速式摩擦试验机测试其摩擦磨损性能,探究复合矿物纤维含量对低树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响;采用扫描电子显微镜观察磨损表面的微观形貌,进行磨损机制的探讨。结果表明:复合矿物纤维能显著提高低树脂基摩擦材料的摩擦因数,且适当复合矿物纤维含量的低树脂基摩擦材料具有良好的摩擦热稳定性,但在高温试验下,过多的复合矿物纤维会使低树脂基摩擦材料出现严重的热衰退现象;随着复合矿物纤维含量的增多,洛氏硬度硬度先平稳后下降,摩擦因数呈先升后降状态,磨损率先平稳缓慢增加,后剧烈增加。SEM分析表明,在高温试验下,随着复合矿物纤维含量的升高,低树脂基摩擦材料的磨损形式逐渐从黏着磨损和磨粒磨损转化为热分解磨损、脆性脱落和磨粒磨损。     

10MN缸动式快锻液压机机架优化设计

对10MN缸动式快锻液压机主机机架与传统同系列其他机型机架进行比较,对设计中所做的改进进行了详细分析。     

基于计算机模拟的钛合金线性摩擦焊接焊缝内部残余应力分析

基于轮廓法测量通过线性摩擦焊接的TC17钛合金接头内部残余应力是一个能够获得接头内部应力状况的全新破坏性技术。首先将试样切成两半;然后测量由于残余应力的释放而引起的平面轮廓的位移;最后将切面的测量轮廓作为边界条件,用线弹性有限元计算垂直于切割平面的残余应力。对TC17钛合金线性摩擦焊接接头的内部应力分布进行分析。结果表明,TC17线性摩擦焊接焊缝的拉伸残余应力主要集中在距离焊缝中心12 mm的区域内;拉应力峰值处于焊缝中心,达到360 MPa(约为TC17合金屈服强度的1/3);应力在厚度方向的分布是不均匀的,并且内部的应力大于邻近的顶部和底部表面的应力。     

Effect of welding methods on the structure and mechanical properties of welded joints in creep-resisting titanium alloys with different initial structural conditions

Problems of welding rotor components made of creep-resisting titanium alloys are investigated. Comparative tests of the effects of fusion welding and rotational friction welding (FW) on the structure and properties of welded joints in titanium alloys are carried out. The experimental results show that welded joints produced by rotational FW have a structure identical to the structure of the parent metal, and the heat-affected zone does not form at all. The optimum conditions of FW of creep-resisting titanium alloys are determined. Irrespective of the initial type of structure, these conditions result in the mechanical properties of the welded joint at a level of 0.9 of the properties of the parent metal.     

薄壁钢筒温挤件背压式冷精整技术

针对薄壁钢筒温挤件在冷精整过程中出现的内腔顶部凸起现象,应用速度场、应力场和点追踪法分析了薄壁钢筒温挤件的成形过程和缺陷形成的原因。在精整过程的初始阶段,顶部变形区上部金属所受应力小于下部金属所受应力,金属有向上流动的趋势,由于摩擦力的作用,周边层金属的流动滞后于中心层金属,因此,随着上模的向下移动,内腔顶部逐渐向上凸起。根据挤压件顶部受力分析,提出了背压式冷精整技术,通过对工件顶部施加反向压力,实现了对工件顶部材料流动的再控制,即抑制金属的向上流动。基于塑性力学理论分析了新技术的可行性,通过数值模拟优化了背压力,结果表明:两次精整的背压力分别为3460和7450 N时最为合适。在自主研发的背压式精整装置上,进行了实验验证,发现完全可以消除顶部缺陷,从而达到改善顶部缺陷的目的。     

工艺参数对筒形件错距正旋成形尺寸精度的影响

采用单因素试验设计方法,通过测量旋压件轴向不同位置处的内、外径值,获得了旋压件内径扩径量、外径偏差、壁厚偏差沿轴向的分布规律,并由此得到了工艺参数对旋压件尺寸精度的影响规律。结果表明:在筒形件错距正旋成形过程中,进给比对旋压件内径扩径量的影响最大,减薄率次之,随着进给比和减薄率的增大,最大内径扩径量减小,较小的径向错距有利于减小最大内径扩径量;工艺参数对旋压件外径偏差和壁厚偏差的影响规律基本一致,随着减薄率和径向错距的增加,外径偏差和壁厚偏差均增大,旋压件底部和口部位置处的外径偏差和壁厚偏差随进给比的增大而增大,旋压件中部的外径偏差随进给比的增大先增大后减小。     

冷轧机轧制过程中的轧辊振动研究

以冷轧机轧辊垂直振动为研究对象,在分析冷轧机振动机理的前提下,建立轧机垂直振动简化模型,运用数值仿真方法,分析了轧制压下量、摩擦系数及辊缝阻尼的轧制工艺参数对轧机垂直振动的影响。分析结果表明:减小轧机压下量有利于提高轧机振动临界速度;增加辊缝摩擦系数有利于减小轧辊的振动位移;增加辊缝阻尼能够有效降低振动幅值。在此基础上提出了抑制冷轧机垂直振动方法为:优化各道次压下量,以使轧制临界速度由1340 m·min-1提升到1520 m·min-1;适当降低乳化液浓度,以使辊缝摩擦系数增大,此调节过程应考虑窜流现象;增设液压衬板减震器或多孔阻尼减震器,以增加辊缝阻尼。     

薄板AA2024铝合金无针搅拌摩擦焊搭接工艺与接头性能

文中研究了2024薄板铝合金无针搅拌摩擦搭接接头形貌及力学性能,分析了工艺参数对接头成形与力学性能的影响.结果表明,工艺参数对接头成形及力学性能影响显著.接头中Hook缺陷对接头性能影响较大.当旋转速度一定时,焊接速度的增大使得焊核深度减小,Hook缺陷尖端趋于圆滑过渡,接头的拉剪强度随之增大.当焊接速度一定时,随着旋转速度的增大,焊核深度先增大后减小,Hook缺陷尖端上翘的严重程度先加重后减弱,拉剪强度先降低后增加.搭接接头上下两板的横向显微硬度曲线都近似"W"形分布,最低值出现在上板的热影响区.     

铝合金搅拌摩擦焊焊核紊流区及性能分析

采用搅拌摩擦焊方法对2219-T6铝合金进行焊接,对焊接接头的宏观形貌、微观组织、抗拉强度进行了分析,并通过对焊核塑性金属的流动状态进行分析,研究了搅拌摩擦焊接头强度弱化的原因. 结果表明,焊核根据流态可分为3个不同的区域,其中靠前进侧存在一个性能薄弱的B区域,该区的产生是抽吸挤压作用不平衡的结果,也是塑性金属向上回流通道. 该区具有较大的塑性损伤,易产生疏松缺陷及界面突变,晶粒具有较大的热不稳定性,是造成接头强度低于母材的主要原因之一. 通过高温短时的再结晶热处理工艺可以恢复该区域的强韧性,消除弱化问题.