层间强制冷却对电弧熔丝增材制造钛合金温度场和流场的影响

电弧熔丝增材制造(wire arc additive manufacturing,WAAM)工艺具有设备成本低、制造效率高等优势,广泛应用于航空航天、舰船、武器装备等制造领域,但沉积过程中的热积累容易导致结构成形效率、成形精度及成形质量下降。而层间强制冷却可以有效控制材料的沉积形貌和性能。采用数值模拟方法研究了不同冷却条件下电弧熔丝增材制造钛合金的熔池温度场和流场,分析了层间强制冷却对增材钛合金熔池的影响。结果表明,层间强制冷却可以有效降低熔池的预热温度,缓解材料沉积过程中的热量积累,降低熔池流体流动速度,从而限制流体的流动范围,影响熔池尺寸成形。

强制冷却对搅拌摩擦加工QP1180钢组织与力学性能的影响

分别在空气和液态CO_(2)强制冷却条件下对QP1180钢进行了搅拌摩擦加工(FSP),采用OM、SEM、EBSD和TEM技术研究了加工区微观结构特征和力学性能。结果表明,在空气和强制冷却条件下,FSP加工后QP1180钢内部均形成了细小的铁素体和马氏体,其中铁素体含量分别为13%和20%,晶粒尺寸分别为1.7和0.9μm,位错密度分别为1.84×10^(14)和2.53×10^(14) m^(-2)。在空气冷却条件下,FSP加工后QP1180钢的抗拉强度和伸长率分别为1450 MPa和15%。与空气冷却条件下相比,强制冷却条件下FSP加工后QP1180钢的抗拉强度和伸长率分别提高至1640 MPa和28%。在空气和强制冷却条件下,FSP后QP1180钢的断裂方式分别呈现出韧脆混合型和韧性断裂特征。

层间强制冷却对电弧熔丝增材制造钛合金温度场和应力场的影响

电弧熔丝增材制造中热量积累容易造成零部件成形质量差、沉积效率低等问题。层间强制冷却有利于提高电弧熔丝增材制造效率、改善成形质量,从而获得了一定关注。基于有限元数值模拟分析,模拟了自然对流冷却和层间强制冷却下电弧熔丝增材制造Ti6Al4V钛合金成形过程,分析了层间强制冷却对增材钛合金墙体结构温度场与应力场的影响,并通过实验结果进行了验证。结果表明:层间强制冷却可以有效增加成形过程中的散热,减小墙体结构热量积累、进一步改善成形件中的残余应力以及提升增材效率。

强制冷却工艺对低碳铝镇静钢组织和性能的影响

采用强制冷却工艺可以加快热卷流转,提高生产效率。通过分析低碳铝镇静钢热轧态显微组织及力学性能,对比研究了不同冷却工艺对钢的组织及通卷性能的影响。结果表明,与自然冷却相比,强制冷却工艺的晶粒度相对均匀,两者的析出物都很少;强制冷却工艺的强度有一定提升,(550±30)℃入水工艺的屈服强度比自然冷却工艺平均高30 MPa左右。同时,通卷的性能均匀性也有效改善,选用入水温度为(400±30)℃的水冷工艺能保证合适的强度且通卷性能差异控制在20 MPa以内。

铰接式自卸车轮边湿式制动强制冷却方法研究

铰接式自卸车的轮边湿式制动以其优越的制动性能,得到了广泛的推广应用。但在高强度制动下,热量高度集聚易引起制动盘过热,导致制动能力下降,影响车辆的安全、可靠和稳定性。本文以沃尔沃、卡特彼勒和贝尔铰接式自卸车的湿盘制动强制冷却方案进行对比研究,详细分析各种不同方案的要求、原理和特点。

汽轮机强制冷却过程参数控制及优化

针对机组停机后强制冷却过程中汽轮机高压转子的热应力问题进行了三维轴对称有限单元计算 ,以此为基础分析了冷却空气温度和流量等控制参数对冷却过程的影响 ,从热应力角度出发提出了最优冷却曲线。文中阐述了汽轮机转子物理模型的选择。

强制冷却下闭式回路脉动热管启动性能的试验研究

针对闭式脉动热管搭建试验平台,用紫铜管做试件,管内径2.7mm,全长1384mm,6弯头,丙酮为工质,采用底部电加热、上部分别采用强制对流冷却和自然对流冷却,分析了强制对流下脉动热管的启动特征及性能,对比了不同冷却方式对脉动热管启动性能的影响。结果表明,脉动热管在强制冷却下存在两种启动方式:低功率下呈现间歇性温度突变型启动特征;高功率下呈现光滑缓慢连续启动特征并可以稳定运行。强制对流冷却方式不仅能够改善脉动热管传热,更有助于脉动热管的稳定运行。

汽轮机强制冷却过程空气温度的选择

以 600 MW 汽轮机高压转子为对象,以有限元法的手段,通过滑参数停机及其后的自然冷却过程的计算得出强制冷却初始温度场,在几种典型的空气温度分段曲线下计算出高压转子热应力,为强制冷却实验设计提供依据.介绍计算模型的选取、网格的划分及边界条件的确定.

强制冷却对活塞二阶运动和受力的影响研究

为研究某发动机活塞底部强制喷油冷却对活塞在缸内二阶运动和受力的影响,采用硬度塞测温法获得活塞表面的单点温度数据,借助有限元法求取活塞和缸套的温度场和热变形场,并进一步采用多体动力学分析强制冷却前后不同热变形下活塞的二阶运动和受力。研究结果表明,采用强制冷却后活塞的温度梯度减小,相应的热变形量也随之减小。活塞的横向运动、绕活塞销的摆动由于受到热变形量减小的影响,其运动幅度峰值分别增大25%和27.8%,而活塞与气缸之间的作用力峰值增加36.8%,明显加剧对活塞裙部的磨损。

铸锭底部强制冷却的超声波除气效果

研究了铸锭底部强制冷却情况下,超声波对金属铸锭的除气效果,同时也考察了铸锭底部强制冷却对超声波处理的铸锭组织细化的影响,分析了超声波除气效果的原因。研究结果表明,采用超声波振动处理与铸锭底部强制冷却相结合的方法,可显著地降低铸锭内的含气量;随着超声处理时间的增加,铸锭的细化率急剧增加。

大型铸件强制冷却技术的应用前景及展望

介绍了强制冷却技术的基本内容、理论基础、应用及发展。分析了大型铸件应用该技术的重要意义、存在问题和研究方向。采用数值计算传热学及其软件,并结合铸造数值模拟技术,强制冷却技术应用在大型铸件铸造领域将具有较好的发展前景。

钻机绞车刹车系统强制冷却装置的研制

鉴于常规钻机绞车刹车系统靠风冷或普通水罐循环冷却,冷却效果差,不能满足钻机绞车刹车系统的要求,设计制造了ZJ-50D和ZJ-70/4500D电驱动钻机绞车刹车系统强制冷却装置;该装置由冷却水罐、循环水泵、散热器、进回水管线及水位和水温控制冷却装置组成。在分析钻机绞车刹车系统强制冷却装置工作原理的基础上,介绍了该装置的设计计算、结构设计及设计方法。研制的强制冷却装置在长庆油田使用中,显示了冷却效果好和工作可靠等许多优点。

热轧钢卷强制冷却中的应力腐蚀分析

阐述了应力腐蚀和冲刷腐蚀机理 ,提出了适用于热轧钢卷强制冷却过程出现的应力腐蚀现象的滑移—锈蚀理论 ,可以很好地解释热轧钢卷冷却后出现的腐蚀缺陷。采用 ANSYS有限元分析热轧钢卷强制冷却过程的热应力状态 ,说明在腐蚀缺陷区域存在 10 0 MPa以上的拉应力 。

热轧钢卷强制冷却工艺的研究

试验研究了热轧钢卷的强制冷却工艺过程 ,探讨了钢卷强制冷却工艺参数对带钢表面质量、力学性能及板形等的影响 ,认为卷取后采用间断式强冷工艺可获得较好的表面质量、较均匀的力学性能 。

强制冷却对连续油管对接接头热影响区软化的影响

连续油管对接焊过程中易出现热影响区软化。为减小软化对接头性能的影响,开发了强制冷却装置以降低软化程度和软化区宽度。研究结果表明,软化发生在不完全相变区,该区部分针状铁素体转变为多边形铁素体,同时原始的带状组织中M-A组元等转变为板条贝氏体。当热输入为5、7、10 kJ/cm时,若不采取强制冷却措施都会出现热影响区软化。5、7 kJ/cm热输入条件下,强制冷却水流量分别为4、7 L/min可以消除软化现象,而10 kJ/cm热输入条件下,采取强制冷却并不能完全消除软化现象,但可以降低软化宽度及软化程度;在相同热输入条件下,随着强制冷却水流量增大,热影响区宽度减小,热循环峰值温度下降。

热轧钢卷卷取后强制冷却工艺的研究

本文研究了热轧钢卷强制冷却方式 ,探讨了钢卷强制冷却工艺制度对带钢表面质量、机械性能等的影响 ,认为间断式强制冷却方式可取 ,对表面质量不带来有害影响 ,机械性能有一定上升 ,大大缩短了钢卷库存时间 。

600MW汽轮机空气强制冷却时高中压转子热应力比较

利用有限单元法分析了 60 0MW汽轮机转子在空气强制冷却过程中高中压转子热应力场的变化情况。计算结果表明高压转子的热应力峰值较大 ,应该作为汽轮机停机强制冷却设计的主要依据。

真空泵强制冷却装置的选型和应用

给出了真空泵工作液强制冷却装置的选型依据和相关的计算方法。通过能耗分析得出:压缩式系统更适合应用于电厂真空泵强制冷却系统。通过实际应用后,对影响强冷装置运行效果的相关因素给予了评价。

基于实验的铸造用可控强制冷却系统论证

通过实验,验证了铸造用可控强制冷却系统对铸型和铸件的冷却效果。结果表明,应用可控强制冷却系统可以加速铸型和铸件的冷却,提高铸件质量,缩短铸件冷却时长。

海洋管道强制冷却焊接施工工艺

针对海洋管道建设的技术需求,以X65钢为研究对象,对X65钢管在环焊缝焊后冷却至270℃进行水强制冷却,其焊接接头的X射线检测结果和力学性能均满足API 1104—2005及DNV-F101标准的技术要求,说明在270℃以下强制冷却焊接工艺能够满足接头性能要求,该工艺能够在一定程度上提高海洋管道的施工效率,降低施工成本。