侧向搅拌摩擦增材制造工艺优化与力学性能特征分析

为研究侧向搅拌摩擦增材制造工艺参数对增材区材料力学性能的影响,建立了响应面模型,对模型进行了回归分析,基于响应面法对工艺参数进行了优化,并通过方差分析验证了模型的可靠性。结果表明,在增材参数为旋转速度为982.81r·min^(-1),增材速度为36.147mm·min^(-1),下压量为2.428mm时增材区的最大抗拉强度为252.72MPa,断后伸长率为11.82%。根据工艺过程对最优工艺参数进行修正,随后进行5层侧向搅拌摩擦增材制造试验,并进行力学性能特征分析。结果表明,修正后最优工艺参数下增材区拉伸性能与母材性能相当,拉伸试件断裂方式为韧性断裂;后一层增材区硬度高于前一层增材区。

某大缸径柴油机增压器振动问题研究

针对某大缸径柴油机增压器在标定点发生共振导致高振动水平问题,通过对激励源、增压器自身结构以及激励传递路径的综合分析,并结合模态仿真和振动试验,研究了49Hz共振频率产生的原因。结果表明:柴油机在标定点运行时,并未产生49Hz的共振频率,且振动水平保持在较低状态。增压器的前三阶模态频率分别为22Hz、57Hz和72Hz,在柴油机标定工作点同样不存在这些模态频率的共振现象。进一步分析发现,排气尾管是影响增压器振动的主要因素。为了降低增压器的振动水平,采取了加强排气尾管约束的措施。本文的研究成果不仅为解决台架增压器排气管路系统设计问题提供了思路,同时也为柴油机关键零部件的设计和振动故障分析提供了参考依据。

某柴油机增压器进油管故障分析及改进验证

某柴油机增压器进油管在耐久试验过程中频繁出现开裂故障,通过振动测试及共振耐久试验确定了故障的原因。为了解决这一问题,进行了管路的优化设计:将编织管向增压器侧进行前移,增加了机体侧段管路的支撑,同时缩短了增压器侧段管路的悬臂长度,从而优化了结构管路的布局。这些优化措施通过了共振耐久试验和台架耐久试验的验证。试验结果表明,在评估管路振动时,需要综合考虑管路的结构、固定方式以及约束方式等因素。本次试验不仅为管类零部件振动评估测点位置的选取提供了参考,同时也为管路振动可靠性问题的解决提供了借鉴思路。

大缸径发动机异响分析及特征提取研究

本文依托试验和市场故障案例积累的数据样本,运用Colormap图分析和离散小波分析手段,研究和提取了大缸径发动机常见故障异响的主要特征。这些异响包括配气机构故障异响、管路漏气异响、齿轮啸叫、增压器叶片通过噪声(Blade Passing Frequency,BPF)和喘振等,提出了相应的故障排查或优化措施。本文研究成果可为快速识别并定位故障来源、故障解决和发动机前期设计过程的故障规避提供工作参考。

工艺参数对侧向搅拌摩擦增材成型的影响

对铝合金单层侧向搅拌摩擦增材制造进行了研究,分析了工艺参数对侧向搅拌摩擦增材表面成形和内部宏观形貌的影响。结果表明,增材后基板区晶粒受热输入影响发生长大,增材区和结合区晶粒得到细化。增材速度过慢会因"二次增材"在增材表面形成波纹。下压量一定时,可以通过提高旋转速度和降低增材速度增加热输入,以提高材料软化程度来减弱毛刺现象,提高增材表面平整度,同时,增材区域内部钩尖尺寸也因垂直方向的塑性流动加强而减小。下压量过小时,热输入不足,材料软化程度和垂直方向的塑性流动不足,不利于减弱表面毛刺现象和减小内部钩尖尺寸;下压量过大会抑制材料垂直方向的塑性流动,钩尖尺寸变大。

铝合金侧向搅拌摩擦增材制造工艺参数对增材区成形的影响

在2024铝合金基板上进行了6156铝合金侧向搅拌摩擦增材制造试验,研究了增材工具行进速度与旋转速度对增材区成形的影响。研究表明,增材工具的行进速度与旋转速度会通过改变塑性流动金属所受的挤压摩擦作用及整体热输入的大小影响增材制造中塑性金属的流动趋势以及增材条料间的结合程度;随着增材工具行进速度的降低与旋转速度的增加,增材区的金属流动更加充分,表面及内部成形变好,增材区整体长度增加;增材区内部的成形质量由增材过程中增材条料金属的塑性流动方式决定,当塑性金属流动不充分或塑性金属量不足时,会在增材区内部形成未结合的冶金缺陷,并使硬度分布不均匀性增大。

焊接速度对2198铝锂合金薄板PFSW焊缝不同位置焊接深度的影响

将无针搅拌摩擦焊(PFSW)对接焊缝分为起始端、焊接稳定段(中间段)和末端三个部分.分析了焊接工艺参数对高强度2198-T4铝锂合金薄板不同焊接位置的焊核和焊接深度的影响.结果表明,焊接速度是影响焊核和焊接深度的重要参数;在焊接稳定段,焊接深度随焊接速度的提高而减小;在焊接起始端和焊接末端,相比于焊接稳定段更容易形成缺陷;焊接速度存在一个临界值,当焊接速度过高时将导致焊接稳定段的焊核深度减小,使其焊接深度低于起始端和末端的.