基于新工科的计算机辅助设计课程教学改革研究

针对材料类学生欠缺机械基础的现状,对计算机辅助设计类课程在教学内容、教学设计、教学方案、考核方式等方面进行改革,通过建设慕课资源,以线上线下的授课方式、项目式驱动教学方式,对学生的继续学习能力、软件操作能力、协作交流能力等进行培养,并取得良好的教学效果。

钨对抗磨耐热钢组织和性能的影响

在抗磨耐热钢中加入不同含量的钨,通过金相组织观察、硬度测试及常温耐磨性试验,研究了钨对抗磨耐热钢显微组织、硬度和耐磨性的影响。结果表明,抗磨耐热钢的铸态组织为奥氏体+少量铁素体+碳化物,碳化物中的WC、W2C呈颗粒状弥散分布在奥氏体晶内,钨的质量分数为1.51%的试样与不含钨的试样相比,硬度提高了34.44%,耐磨性提高了35.58%。

Ti、W元素对抗磨耐热钢组织及其性能的影响

采用正交试验法研究分析了Ti、W元素对抗磨耐热钢显微组织及硬度的影响。结果表明 :Ti、W与C结合形成一定数量的颗粒状MC型碳化物 ,退火后基体中的少量铁素体消失 ,且Cr7C3 碳化物转化成了Cr2 3 C6碳化物 ;Ti元素在铸态下对抗磨耐热钢硬度影响较小 ,在退火态有显著的影响。

ZG30Cr29Ni9Si2NRE耐热钢的高温抗氧化性研究

对ZG30Cr29Ni9Si2NRE耐热钢在900℃和1 100℃下进行高温抗氧化性试验,并用X-射线衍射法对氧化膜的结构进行分析。结果表明:该耐热钢在900℃下完全抗氧化,在1 100℃下抗氧化。氧化后期试样表面形成了保护性氧化膜,提高了材料的高温抗氧化性。

45钢阀芯零件淬火裂纹的工艺分析及改进

针对生产中45钢制零件出现的淬火裂纹问题进行分析,发现零件淬火裂纹产生的主要原因是由于零件尺寸处于淬火裂纹的敏感尺寸范围,同时钢中碳的质量分数影响了加热时奥氏体形成的相变点。经过不同的热处理工艺试验后,得到在790℃加热采用水-油淬火的方法可有效避免零件淬火裂纹的产生。

Al5TiB对Mg-16Zn-6Al-0．3Mn合金显微组织的影响

试验研究了Al5TiB对Mg-16Zn-6Al-0.3Mn铸造镁合金显微组织的影响。结果表明,Mg-16Zn-6Al-0.3Mn铸造镁合金的显微组织主要由α(Mg)相和τ(Mg32(Al,Zn)49)相组成。加入Al5TiB后,Mg-16Zn-6Al-0.3Mn合金的显微组织主要由α(Mg)相和AlMgZn三元相组成。晶粒大小由120μm～130μm减小到30μm～40μm。

27SiMn钢的亚温淬火工艺研究

对27SiMn钢进行820℃亚温淬火+高温回火的工艺研究,并对其显微组织和力学性能进行了分析。结果表明:27SiMn钢经820℃亚温淬火+高温回火的力学性能基本上达到了常规调质处理的水平,可满足矿用液压支柱的缸体的使用性能要求,而且可降低能耗,延长加热炉的使用寿命,有一定的应用推广价值。

SA516Gr.65钢的焊接工艺研究

在分析SA516Gr.65钢的化学成分、力学性能和焊接性的基础上,分别采用焊条电弧焊和埋弧焊焊接试件,对其焊接接头进行了常温拉伸、弯曲和夏比冲击试验。试验结果表明,焊条电弧焊和埋弧焊采用合理的焊接规范时,所得到焊缝的性能都能达到产品的性能指标。

SA516Gr.70钢的焊接工艺

在分析SA516Gr.70钢的化学成分、力学性能和焊接性的基础上,对SA516Gr.70钢焊接接头进行了常温拉伸、弯曲和夏比冲击试验。试验结果表明,焊条电弧焊和埋弧焊采用合理的焊接工艺规范时,所得到焊缝的性能都能满足实际需要。

抗磨耐热钢的耐磨性研究

根据在高温氧化性气氛下磨料磨损的工况条件,合理设计了抗磨耐热钢材料的组织和化学成分。通过观察分析其金相组织,试样在铸态和900℃氧化后进行硬度和常温耐磨性试验,研究和分析了Ti、W元素对抗磨耐热钢组织、硬度和耐磨性的影响。结果表明:该材料的组织为奥氏体+少量铁素体+碳化物;材料的硬度和耐磨性不成正比;在Ti、W元素含量小于1%的范围以内,随着Ti、W元素含量的增加,抗磨耐热钢的硬度和耐磨性明显增加。

《机械工程材料及热处理》教学改革的探索与实践

通过对《机械工程材料及热处理》课程性质和特点的分析,对教学内容、实验教学、教学方法、教学手段和考试方法等方面进行改革与创新,激发了学生的学习兴趣,提高了教学质量,取得了良好的教学效果。

一种新型WSE交流方波焊机维弧装置的研制

在传统的高压脉冲稳弧的基础上,研制了一款新型电流脉冲式方波焊机维弧装置。该装置采用精密电流采样判断法代替传统的电压采样法,使电流过零点判断准确。试验证明,该维弧装置具有硬件设计简单可靠,控制方便,成本低等特点。

焊接专业企业实训的探索与实践

高职高专焊接专业是个实践性很强的专业,企业实训是培养学生职业技能的核心环节。针对企业实训过程中在实训基地、实训内容、实训效果等方面存在的问题进行了探讨,并就这些问题做了一些探索。

ZG30Cr30Ni8Si2NRE耐热钢的抗氧化性研究

对ZG30Cr30Ni8Si2NRE耐热钢和 1Cr18Ni9 在 900℃和 1 100℃下进行抗氧化性试验研究,结果表明:试验后ZG30Cr30Ni8Si2NRE组织中碳化物颗粒变小,铁素体数量增多;ZG30Cr30Ni8Si2NRE在 900℃下完全抗氧化,在1 100℃下抗氧化,表面形成了保护性氧化膜,其抗氧化性能明显优于1Cr18Ni9的抗氧化性能。

硼对CADI组织及性能的影响

研究了不同硼含量对含碳化物等温淬火球墨铸铁(CADI)的组织、力学性能及耐磨性能的影响。结果表明:CADI铸态组织为石墨球、珠光体和碳化物,且石墨球的圆整度随硼含量的增加而逐渐降低。经960℃高温预处理7 min、900℃奥氏体化保温90 min、280℃等温淬火保温90 min后,组织由针状铁素体、残余奥氏体、石墨球和一定数量的碳化物组成,且针状铁素体随硼含量的增加而数量有所增多,晶粒变得细小。随着硼含量的增加,CADI的硬度逐渐增加,冲击韧度逐渐降低,磨损率减小,耐磨性逐渐提高。当硼含量为0.050%时,硬度为HRC 55.7,冲击韧度为9.1 J/cm2,磨损率为0.206 mg/m,综合性能达到最佳。

涂装工艺对A356合金轮毂性能和组织的影响

研究了三级涂装工艺对T6处理和双级时效工艺下的低压铸造A356合金轮毂力学性能和组织的影响。研究表明:三级涂装工艺使T6状态下合金的抗拉强度增加15 N/mm2,双级时效工艺条件下A356合金抗拉强度增加了5 N/mm2,屈服强度增加了15 N/mm2,对合金伸长率基本没有影响。电导率和DSC分析表明,三级涂装工艺不同程度地改变了合金中强化相和平衡相的分布数量和密度,引起了合金力学性能的变化。该研究对进一步优化A356合金轮毂T6处理工艺和双级时效工艺具有一定的意义。

Cr12MoV钢冲孔凹模热处理工艺的改进

某公司生产的冲孔凹模材料为Cr12MoV钢,最终热处理工艺为980℃油冷淬火和170℃回火,硬度合格,但其变形量为3—5 mm,超过了零件技术要求。为此,对Cr12MoV钢冲孔凹模进行了化学成分和硬度检测与分析并改进其热处理工艺。改进后的热处理工艺采用1050℃淬火,空冷至200—300℃左右趁机对冲孔凹模进行校正,淬火后进行170℃低温回火,既保持了淬火后的高硬度和高耐磨性,又减小了淬火应力,冲孔凹模的硬度和变形量均符合其热处理技术要求。

全数字化脉冲CO_2焊控制系统的研究

基于数字信号处理器(DSP),采用斜特性控制技术研制了全数字化脉冲CO2焊控制系统,通过燃弧平均电压反馈燃弧峰值电流,调节焊接电源外特性斜率,实现全恒流条件下焊接过程电弧的自动调节。试验结果表明:系统抗干扰性强,能够在严酷环境下正常工作。

基于功率控制的短路过渡弧焊电源的研究

对于短路过渡弧焊电源的控制,提出了一种基于功率控制的控制电路。该电路由功率计算电路和信号控制电路组成。利用能量阶段控制的方式,解决了焊接周期中燃弧阶段能量分配不均的问题,从而防止顶丝和大范围回烧现象发生。试验结果表明,该控制电路工作稳定、噪声低、弧焊电源具有良好的工艺性能。

改进遗传算法优化的矿井局部通风机模糊PID控制器设计

目前局部通风机控制主要采用传统PID控制器,控制器的参数固定且多依据经验选取,很难实现隶属度函数和模糊规则的最优组合,使得控制器难以满足局部通风机自适应的控制要求。针对该问题,设计了一种改进遗传算法优化的矿井局部通风机模糊PID控制器。在改进遗传算法中引入欧氏距离提高种群的多样性,同时引入自适应交叉和变异概率来提高算法的收敛性。在编码过程中采用比例分数间接实现对隶属度函数的优化,使得改进遗传算法能够同时优化隶属度函数和模糊规则。将优化得到的隶属度函数和模糊规则导入模糊PID控制器中,控制器能够根据局部通风机的不同工作状态,通过变频器自适应调整局部通风机的风量,实现对局部通风机的动态调节。仿真结果表明,相较于传统模糊PID控制器,改进模糊PID控制器可基本实现无超调,且上升时间缩短了56.25%,稳定时间缩短了47.06%,能够更好地满足矿井局部通风机的控制要求。