拉深比对304不锈钢圆筒件残余应力的影响

304不锈钢圆筒拉深件在其口部易发生纵向开裂,外壁残余拉应力过大是造成其纵向开裂的根本原因之一.本文结合有限元法分析不同拉深比所得圆筒拉深件的残余应力,用纳米压痕试验研究了拉深比对304不锈钢圆筒拉深件筒壁残余应力的影响.结果表明:304不锈钢圆筒拉深件外壁的残余拉应力从筒底到口部先增大后减小,最大残余应力出现在筒壁中部约60%筒壁高度处;纳米压痕测得拉深比为1.43、1.54、1.67和1.82拉深圆筒件筒壁的最大残余应力分别为391.87、745.30、793.74和1 013.1 MPa;最大残余应力随拉深比的增大而增大.与其他文献对比分析,此研究结果是正确可靠的.

基于磁脉冲冲击弹性介质的5052铝合金板材胀形试验研究

提出了铝合金板材磁脉冲冲击弹性介质成形技术,克服了传统板材磁脉冲成形中存在的板材导电性、贴模和线圈局限等问题。成形中耦合了磁脉冲成形的高应变速率效应和弹性介质的柔性作用,无需针对不同成形件形状频繁更换线圈,容易实现多次冲击成形。针对5052铝合金板材,进行了磁脉冲冲击弹性介质成形试验研究。研究了放电能量和成形温度对变形的影响,分析了胀形高度、壁厚和减薄率的变化规律。结果表明,7 k J/200℃下,板材产生较显著变形,峰值胀形高度为18.1 mm,壁厚减薄率为41%。7 k J/200℃下二次冲击可进一步提高板材的变形程度,极限应变分布明显高于准静态。通过微观组织分析发现,200℃下成形晶粒发生长大,150℃下二次冲击后的晶粒出现细化趋势。调节优化放电能量、成形温度与冲击次数可实现5052铝合金板材成形性的大幅提高。

预胀对2A12铝合金复杂曲面零件充液拉深成形的影响

针对2A12铝合金塑性较低,复杂曲面零件常规拉深成形容易产生起皱、破裂缺陷,提出预胀充液拉深成形。通过数值模拟和工艺试验对液压加载路径进行优化研究,获得不同加载路径对壁厚、应力及缺陷的影响规律,结合试验确定了合理的液压加载路径。结果表明:复杂曲面件成形过程中在优化的加载路径条件下既可产生必要的有益摩擦,改善成形过程的应力状态,又可避免悬空区的起皱及破裂,提高了零件壁厚分布的均匀性和成形极限。

AZ31镁合金板材准静态-动态冲击流体介质温热复合成形极限研究

基于Nakazima半球凸模胀形试验,对AZ31镁合金板材进行了成形极限试验,探究了AZ31镁合金板材在准静态-动态冲击流体温热复合成形下成形极限分布规律。结果表明,温度升高会提升AZ31镁合金板材的极限应变,对比准静态与复合成形两种方式下的极限应变发现, AZ31镁合金板材在准静态-动态复合成形下极限应变值更高,塑性成形性能得到改善。对两种成形方式下的断口形貌扫描进行分析,结果表明,准静态-动态复合成形的韧窝比准静态成形的韧窝多且深。对不同成形方式试样在室温、 100及200℃下进行了EBSD分析,发现在室温时,复合成形出现了少量{10-12}拉伸孪晶协调变形。在100℃时,复合成形引入细而薄的拉伸孪晶片层,切割细化晶粒,塑性较准静态成形得到提升。200℃下比准静态成形产生更多的再结晶晶粒是复合成形塑性提高的主要原因。

镁合金板材磁脉冲成形研究进展

轻量化是汽车、航空航天、电子电器等工业领域发展的重要目标之一。镁合金作为重要的轻合金材料,在比强度、减振能力、可回收性等方面都有明显优势。磁脉冲成形技术是一种利用磁场力使金属坯料变形的高速率成形技术,可显著提高材料的成形性能。针对AZ31镁合金板材高速率本构关系建立、室温/温热磁脉冲成形、温热与驱动耦合磁脉冲成形和磁脉冲冲击介质温热复合成形进行了阐述。利用分离式霍普金森拉杆获得不同温度与高速率下的应力-应变曲线;通过试验与数值仿真数据,分析室温磁脉冲成形高度与应变分布变化规律,阐述温度与驱动耦合对成形性能的影响,剖析磁脉冲冲击介质温热复合塑性变形特性。结果表明,基于霍普金森拉杆试验可成功建立镁合金板材高速率下的本构关系;在磁脉冲冲击介质温热复合成形中,放电能量增加,成形高度增加,温度为200℃时,成形高度明显高于室温,且二次冲击下高度实现进一步提升。室温磁脉冲成形性能较准静态显著提高,在温度和驱动影响下,成形能力得到提升;采用磁脉冲冲击介质温热复合成形工艺可实现和提高镁合金板材多次冲击塑性变形能力。

6061铝合金管件磁脉冲冲击介质胀形变形规律研究

以6061铝合金管件为研究对象,利用ANSYS仿真软件,建立了电磁场、变形场有限元模型,针对管件胀形高度变化、壁厚减薄、应力应变分布、变形均匀性等变形规律进行了分析研究。研究发现,磁脉冲冲击介质胀形可有效改善传统管件磁脉冲胀形存在的严重壁厚减薄、轴向变形不均匀性等问题,使变形轮廓增大,均匀变形长度增加。成形中管件胀形高度与放电能量呈线性关系。介质高度一定时,随着放电能量增加,变形均匀性变化较小。介质高度随管件变形量增加而增加,合适的介质高度可提高管件的变形均匀性、改善圆角处贴模和避免介质失效。

5A02铝合金管件磁脉冲冲击弹性介质成形试验

提出管件磁脉冲冲击弹性介质成形技术,研究了放电能量、成形温度、复合成形等对5A02铝合金管件成形的影响规律。室温下,管件的变形程度随着放电能量的增加而增加(放电能量为7 kJ时,膨胀率为24%,壁厚减薄率为22%),并且最大变形位置随着放电能量的增加逐渐向中心靠近(放电能量为7 kJ时,最大变形位置位于中心区域)。当放电能量一定时,调节成形温度(25~150℃),变形管件的最大直径无明显变化,表明在磁脉冲冲击高速率成形过程中,成形温度在25~150℃范围内对5A02铝合金管件的变形影响较弱。探究了室温磁脉冲冲击弹性介质预变形与准静态成形(成形温度为100和150℃)的复合成形对5A02铝合金管件成形的影响,结果表明,复合成形较单独的准静态成形和磁脉冲冲击弹性介质成形更易于使管件获得更大的变形程度以填充模具。

Ti_3Al单晶塑性变形行为的晶体塑性有限元模拟

基于晶体塑性理论,建立了滑移变形机制下Ti_3Al单晶晶体塑性的细观本构关系,并利用ABAQUS/UMAT用户子程序接口开发本构关系子程序,将其应用于不同取向Ti_3Al单晶的单向压缩模拟。分析不同取向时晶体滑移系的启动情况,以及滑移系启动与取向的相互关系。结果表明:基面滑移系(0001)<1120>,柱面滑移系{1010}<1120>和锥面滑移系{1121}<1126>均被激活,但由于滑移系之间临界剪切应力和施密特因子的不同,各滑移系的启动情况存在显著差异。基面和锥面滑移系的临界剪切应力较大,仅在施密特因子较大时启动;特别是锥面滑移系,其临界剪切应力最大,因而该滑移系只有在压缩轴接近[0001]方向时才被激活。柱面滑移系的启动较为容易,对塑性变形的贡献也最大。同时与实验结果相比较,模拟结果基本与之吻合。

道次压下率对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织、力学性能及均匀性的影响

通过实验和数值模拟的方法研究了道次压下率(PRPP)对7055铝合金板材的应变分布、微观组织、力学性能及其沿厚度方向的均匀性的影响。结果表明,总变形量相同的情况下,增大道次压下率,可以减小7055铝合金板材表层与中间层之间的等效应变差。道次压下率较小的工艺轧制板材的表层比中间层的再结晶比例高,并且中间层有尺寸较大的再结晶晶粒。然而,经道次压下率较大的工艺轧制的板材沿厚度方向有均匀的再结晶比例和再结晶晶粒尺寸。因此,道次压下率较大的轧制工艺可以提高板材组织和力学性能的均匀性。

冲击装置对磁脉冲冲击介质成形的影响

针对冲击装置结构,探究底部直径、台阶直径、锥体底角等参数变化对其几何结构的影响。利用有限元仿真方法,考虑材料高应变速率和介质超弹性本构关系,建立磁场和变形场模型,分析冲击装置的结构参数对成形高度、应变速率和冲击速度的影响。结果表明:随底部直径减小,板材的成形高度和冲击装置的冲击速度增加,无台阶与小台阶下的成形高度接近,板材中心第1个应变速率峰值增加;台阶直径减小,更有利于提高冲击装置的冲击速度,提升成形高度;底部直径一定时,板材的成形高度随着锥体底角的减小趋于增加;底部直径减小到一定程度时,锥体底角对成形高度的影响不明显。

化工厂生产废气异味处理工艺的应用研究

在社会经济不断发展的背景下,工业企业也得到了飞速的发展。不过随之而来的是工业企业在生产过程中产生的废气也越来越多,严重的影响了周围的环境质量。为了能够将绿色环保生产理念有效落实,降低化工厂废气给环境污染带来的危害,本文首先针对化工厂生产废气异味所具有的相关危害进行了分析,然后针对化工厂生产废气异味处理所采用的相关技术工艺和未来的发展方向进行了探究,希望能够维化工厂的可持续发展提供有效的参考。