金属熔融直写成形工艺射流沉积稳定性分析

金属材料增材制造具有工艺流程短、柔性可设计等优点,可满足复杂结构件单件小批量个性化需求,在众多金属增材制造工艺方法中,金属熔融直写成形具有成本低、效率高等优势。射流稳定性是影响金属熔融直写成形质量和精度的关键因素。针对直写成形射流特点,分类建立了液滴流、曲张流、平滑流、波动流4种典型射流状态模型,模拟并分析了射流的演化过程,获得了修正后的金属射流连续段长度公式,以及射流沉积稳定性调控的关键因素;基于金属射流单道沉积工艺试验,获得了不同射流状态沉积后轨迹均匀性的基板速度调控范围。射流状态模型建立和沉积轨迹均匀性调控范围的获取,为金属熔融直写工艺形性调控提供理论依据。     

锌合金熔融沉积三维打印工艺

针对现有金属件增材制造技术存在设备开发及运行成本高、成形效率低的问题,提出新的低成本且适用于中、低熔点金属材料的增材制造技术--熔融沉积3D打印成形,介绍了该技术原理.采用自主开发的成形设备,开展锌合金熔融沉积3D打印成形工艺试验,研究喷嘴高度、扫描速度和搭接率对成形效果的影响.研究结果表明：金属熔融沉积单道轨迹宽度与高度成反比例关系;当喷嘴高度为25~35 mm,扫描速度为8 mm/s时,所得的单道轨迹质量较好;当路径搭接率为35%~40%时,沉积单层表面质量较好;采用熔融沉积三维打印工艺所成形锌合金实体的致密度可以达到97%以上;通过提高坩埚加热温度、成形基板温度、退火温度和退火时间,可以显著增强成形件的致密度;采用金属熔融沉积三维打印工艺,可以实现具有复杂形状内流道模具的成形,不仅可以降低加工难度,还可以提高成形效率;熔融沉积三维打印成形锌合金实体的抗拉强度为198 MPa,屈服强度为140 MPa,伸长率为0.453%,拉伸性能与传统挤压铸造工艺相当,实体的显微组织呈现更细化的树枝状.     

列车车钩尾销孔裂纹分析

某型列车运载量增大后,列车车钩尾销孔牵引弧面位置大量出现裂纹。本文车钩尾销孔的化学成分和机械性能进行了检测,观察了车钩钩尾销孔裂纹的宏微观形貌,并对裂纹位置的金相组织进行了检测。结果表明,车钩钩尾销孔裂纹在径向上为脆性断裂特征,而周向上为疲劳断裂特征。分析认为,由于列车运载量增大,车钩尾销孔位置的工作应力增大,同时由于车钩尾销孔处淬硬层与基体的性能差异较大且无明显的过渡层,在工作应力作用下淬硬层首先发生脆性断裂并沿径向扩展,至淬硬层与基体界面处则沿着性能较弱的界面疲劳扩展。     

酮类有机废气在Y分子筛上吸附性能的研究

采用不同硅铝比Y分子筛为吸附剂,三种酮类物质环己酮、丁酮、丙酮作为吸附质,考察了酮类有机废气在Y分子筛上吸附性能.研究结果表明:随着Y分子筛骨架硅铝比的增加,其微孔孔体积和比表面积发生了下降,同时形成了介孔结构.并且随着骨架中硅的含量增加,Y分子筛疏水性得到提高.随着温度升高,分子筛吸附由物理吸附为主逐渐转变成化学吸附,对环己酮的吸附量呈先降低后增加的规律.USY分子筛对酮类有机物均具有较高的吸附容量,由于孔壁叠加作用,分子筛对分子动力学直径最大的环己酮吸附效果最好.     

热冲压成形22MnB5钢板的组织和性能

采用扫描及透射电镜观察和力学性能实验研究了22MnB5钢板热冲压成形件的组织形貌和力学性能。结果表明,加热温度930℃,保温4.5 min,初始成形温度850℃,冲压速度75 mm/s条件下,22MnB5钢板热冲压成形完成完全马氏体转变,得到均匀板条马氏体组织,组织内产生高密度位错,强度大幅提升,抗拉强度达到1550 MPa。形变有助于动态再结晶并获得更为细小的马氏体组织,促进细晶强化。硼元素在晶界发生偏聚,延长奥氏体转变孕育期,提高了22MnB5钢的淬透性,同时引起点阵畸变,促进相变强化。     

初始成形温度对超高强钢热冲压件力学性能的影响

研究了高温钢板转移时间与初始成形温度之间的关系,分析了初始成形温度对超高强钢板热冲压件力学性能的影响规律。结果表明,随着板料转移时间的增加,初始成形温度降低,两者之间为线性关系;在一定范围内随着初始成形温度升高,热冲压件的力学性能增加,当初始成形温度高于800℃时,热成形件的力学性能基本不变;形变促进奥氏体晶粒细化,获得相对细小的马氏体组织,热成形件力学性能优于非变形钢板。     

国内模具选材用材现状与发展

简要介绍了模具选材用材的基本原则以及常用的模具钢种,综述了国内模具选材用材专家系统的开发成果,分析了国内模具选材用材存在的弊端,最后分析了模具行业的发展趋势,并对国内模具钢选材用材的发展提出了几点建议.     

肋骨冷弯成形测量控制方法综述

船舶制造行业已迈进了数字化、智能化阶段,随着计算机技术、控制技术等发展,船体建造中间产品成形关键工艺肋骨冷弯的成形控制方法也有了相应的发展。针对样条法、逆直线法、端点控制法、弦线法、非端点控制法五种肋骨冷弯成形控制方法,从测量原理、检测装置、自动化装备应用现状等方面进行对比分析,并从面向智能制造的角度综合比较,为肋骨冷弯工艺流程再造提供对比分析理论基础。     

汽车防撞梁超高强钢热成形工艺研究

采用数值模拟与试验相结合的方法研究了防撞梁热冲压成形工艺。根据BR1500HS材料特性,通过数值模拟优化工艺参数,建立了冲压力与初始成形温度和冲压速度的关系模型,指出了冲压力变化趋势,并通过防撞梁热冲压试验验证了冲压力模型的可靠性。零件性能测试结果显示,热冲压件的厚度和硬度分布较为均匀:平均硬度为47.6HRC,最大减薄率为17%,零件抗拉强度达到1545MPa,最大残余应力只有抗拉强度的20%左右,回弹较小,组织为均匀板条状马氏体。