复合时效消除工件残余应力的工艺研究

在工程应用中,为了提高工件的使用性能,需要对其进行淬火工艺处理,且后续不进行回火或退火以满足某些特殊的要求。针对45号钢淬火后表面残余应力较大导致出现大变形的现象,提出一种逐层切削和振动时效相结合的复合时效方案,以达到最大限度地消除表面残余应力的目的。首先利用Abaqus有限元软件对45号钢淬火工艺进行热应力场分析和振动时效仿真分析,并通过试验利用盲孔法测量了淬火工艺后表面残余应力和复合时效优化方案后表面残余应力的大小。结果表明,该方案下工件的残余应力平均降低了约70%,从而验证了该方案的有效性,为工件残余应力的消除提供了一种新的工艺方法。

基于多岛遗传算法的刚凸结构优化

作为核燃料重要组件之一,条带刚凸结构对核燃料组件中燃料棒的定位夹持起着重要作用,而刚凸形状结构的变化影响其刚度值,从而影响燃料棒的夹持稳定性能,因此,保证合理的刚凸结构对提高燃料棒的定位夹持以及运输过程的稳定性具有重要的意义。条带刚凸是冲压件,而其形状结构参数对刚凸的刚度有着重要的影响。分析了刚凸形状结构参数对其刚度的影响,为增强其刚度,结合响应面法和多岛遗传算法对条带刚凸的结构形状尺寸参数进行了优化。优化结果表明,优化后的刚凸结构在相同工况下的最大变形量减小了0. 0123 mm,其刚凸刚度值提高了约42%。

变速变载条件下Inconel带材的成形性能

Inconel铟镍合金是核电设备中燃料组件格架条带的常见原材料。为了提高核燃料组件格架条带产品的冲制质量,对铟镍合金板料冲压成形性能进行了研究。针对该材料价格昂贵和各向异性明显的特点,采用有限元方法进行分析。首先通过试验方法得到材料力学性能参数,再利用有限元模拟分析在变速变载条件下铟镍合金的成形性能。研究了冲压成形速度、速度模式、压边力大小和载荷模式对铟镍合金成形性能的影响。最后通过模具冲制试验结果分析验证了有限元模拟分析的正确性。结果表明:通过有限元数值模拟分析更加了解了铟镍合金板料冲制性能,并为格架条带冲制提供了工艺参数。