冷轧辊三种毛化工艺的比较

通过对喷丸、电火花毛化和激光毛化工艺特点进行比较 。

冲压加速器的冷发射试验

冲压加速器是一种利用化学能将弹丸加速到7km／s的新装置，在航天工程和常规兵器领域具有极大的潜在应用前景，美、法、德、日、韩等发达国家纷纷开展此项研究，并取得了令人鼓舞的初步成果。本文首先描述冲压加速器的原理，然后介绍了我国第一座冲压加速器─—气动中心超高速所的37mm口径冲压加速器，以及已成功完成的冷发射试验。

飞机结构件紧固孔强化技术综述

对紧固孔强化处理,以提高飞机结构件在交变载荷作用下的疲劳寿命。基于紧固孔强化技术的发展现状,从强化机制、实施方法、强化效果、存在的问题和应用场合等方面,对冷挤压、干涉配合、滚压、机械喷丸和激光冲击强化五种飞机结构件紧固孔强化技术进行分析比较。分析认为,五种强化技术都各自存在突出问题,激光冲击强化技术优势明显。传统的强化技术仍将在未来的一段时间内作为飞机结构疲劳断裂设计的基本的强化工艺;激光冲击强化技术由于处理方式的环保性和突出的强化效果,在提高小孔疲劳寿命方面具有巨大潜力。

冷喷涂复合加工制造技术及其应用

冷喷涂是一种固态快速成形技术,现已用于增材制造、修复损伤的航空航天用零部件等。但冷喷涂沉积体的固有特性--高强低塑,限制了其工业应用。本文综述了冷喷涂复合加工技术的新进展及应用。重点讨论了冷喷涂可复合机械加工和喷丸等普通加工技术,也可与激光、热处理、热轧、热等静压、搅拌摩擦加工、搅拌摩擦焊和钎焊等热加工技术复合,提升冷喷涂沉积体的强塑性,以及冷喷涂层作为强化层促进有色金属的连接。最后指出冷喷涂与多种机械加工工序的协调、与焊接技术的复合等方面仍需加强,旨在复合其他技术来扩展传统加工制造的内涵。

基于计算机模拟的钛合金铸件充型过程分析与优化

以结构复杂的ZTC4合金铸件为研究对象,借助计算机仿真技术对铸件的充型过程进行分析;预测铸件中铁豆和缩孔等缺陷出现的部位。预测结果与实际铸造情况吻合。根据分析和试验结果,对铸造工艺进行优化,消除了铸件缺陷。

强化中心孔试样谱载疲劳寿命预测与试验验证

针对传统疲劳累积损伤理论难以准确预测强化材料谱载疲劳寿命的问题,利用强化钛合金和铝合金谱载试验下,某一级应力水平的疲劳寿命,通过迭代方法反推出对应材料的改进Manson准则参数α值和Dolan准则参数d值,进一步用于预测其他应力水平的谱载疲劳寿命。迭代α值和d值弥补了传统参数未考虑材料强化的不足,与Miner准则、传统Manson准则和传统Dolan准则预测结果对比,迭代预测模型准确性大幅提高,预测值与试验值的比值在0.5~2倍之间,表明预测方法可行和有效。

毛化轧辊的新方法及其应用

用脉冲激光毛化轧辊既可精确控制辊面的形貌与粗糙度又能使辊面得到强韧化。在冷轧薄板(带)生产中,激光毛化轧辊比目前常用的喷丸毛化轧辊有更好的使用效果和更长的使用寿命,用其轧制的薄板质量也更为优异。

冷轧轧辊毛化技术

介绍了冷轧辊的４种毛化工艺和设备，综合分析对比了各种毛化工艺的优缺点，指出了冷轧辊毛化技术的发展趋势。

冷芯盒制芯工艺缺陷原因分析及其控制技术

介绍了三乙胺法冷芯盒工艺的起源、分类、技术优点、工作原理,着重对射砂空洞、射砂不满、跑砂、强度低四种常见的缺陷进行原因剖析,并就如何控制提出解决方案。

高压水射流喷丸强化技术

基于目前在使用传统喷丸技术中存在的一系列问题的基础上,通过前人对水的不断研究和探索,提出了一种新的喷丸强化技术——水射流喷丸强化。它的使用将改变传统的热加工技术为冷加工技术。通过对某种合金的实验性研究分析,初步得出了该技术优越性所在。与传统喷丸技术的比较,进一步阐明了高压水射流喷丸强化技术的优越性、环保性和前景的广泛性。

7075铝合金残余应力松弛影响因素的实验研究

分别采用淬火和退火态喷砂两种强化工艺引入结构和表层集中残余应力,研究了在循环应力下具有不同残余应力状态的7075铝合金表层残余应力松弛现象,并基于应力松弛机理讨论了两种不同强化工艺下残余应力松弛规律的异同.分析结果表明,加载应力的状态与大小、残余应力的初始分布和冷作是影响两种强化工艺下残余应力松弛异同的主要因素.淬火强化引入的是梯度较小、非均匀分布的结构残余应力,而喷砂强化引入的是梯度大、均匀分布的表层残余应力.由于应力分布梯度与表层冷作程度的不同,在相同的加载条件下,喷砂样较淬火样有更大的应力松弛趋势.

冷轧辊抛丸机叶片材料的研制

针对鞍钢冷轧厂冷轧辊抛丸机叶片使用寿命低的问题 ,研制了一种多元合金化高铬铸铁叶片材料。实际应用证明 ,该材料能够满足叶片的使用要求 ,平均使用寿命达到 2 46h。

表面机械强化工业纯钛疲劳性能的研究

利用透射显微技术和 X射线衍射分析技术 ,对工业纯钛在喷丸、滚压两种强化方式下的组织和残余应力进行了对比研究。结果表明 :1 ) TEM组织中均可观察到位错和变形孪晶。滚压形成了单个分散的孪晶 ,喷丸表层中形成大量相互交叠的孪晶和变形带 ;疲劳后 ,喷丸组织中产生孪晶 -孪晶的交互作用 ,而滚压组织中是孪晶 -晶界的交互作用。2 )喷丸较滚压强化表层残余应力松弛显著 ,疲劳后两者的表层残余应力相当 ;3)喷丸较滚压粗糙度高一个数量级。并依上述分析对表面机械强化机理进行了解释。

镁锂合金冷喷铝防护涂层的喷丸强化及耐腐蚀性能

为提高镁锂合金表面冷喷涂纯铝涂层的腐蚀防护性能,在镁锂合金LA43M表面先利用冷喷涂技术制备薄纯铝涂层,再进行喷丸强化处理得到高耐蚀的纯铝涂层。研究了在不同喷丸入口压力下,喷丸撞击基体时动能的变化规律以及单位面积作用喷丸密度对涂层组织形貌的影响。结果表明:在入口压力为1 MPa、喷丸密度为5.00×10^(3)个/cm^(2)的条件下,可获得均匀致密且结合良好的纯铝涂层。喷丸强化后的纯铝涂层具有更高的开路电位、更低的腐蚀电流密度,在中性盐雾试验600 h后,表面未发生腐蚀,说明喷丸强化冷喷涂纯铝涂层能够有效保护基体不被腐蚀。

冷喷涂改善2219铝合金熔焊接头残余应力新方法

目的采用冷喷涂技术改善2219铝合金变极性钨极氩弧焊(VPTIG)焊接接头残余应力。方法采用冷喷涂技术在8 mm厚2219铝合金VPTIG焊接接头表面进行Cu涂层制备,分析冷喷涂前后接头微观组织、力学性能及残余应力的变化,探究冷喷涂过程中高速碰撞颗粒的"喷丸效应"与加热气体的"热效应"对接头残余应力的改善作用及内在机制。结果冷喷涂前后,接头整体的微观组织无明显变化,但在焊缝表面(Cu涂层与焊缝结合面处)观察到明显的塑性变形。冷喷涂后,焊缝区上表面显微硬度提高,作用深度约2 mm(余高处);接头抗拉强度表观上稍有降低,这是由于涂层对焊缝的拉伸应变局部化改变所致,"喷丸效应"与"热效应"单独作用下,接头抗拉强度无明显变化,所有拉伸试样均从焊趾处沿着熔合区发生断裂。焊态接头残余应力分布总体呈拉应力状态,在焊缝处最大,经过冷喷涂后,焊缝残余拉应力峰值从约200MPa降到约24MPa,大部分区域从拉应力变为压应力,且分布均匀性变好。结论冷喷涂技术可以显著改善VPTIG焊接接头残余应力分布。冷喷涂粒子的"喷丸效应"对基体残余应力的改善作用显著。高温气流的"热效应"虽未能显著降低残余应力,但使应力分布变得均匀。

喷丸辅助对冷喷涂Ni-Al含能结构涂层组织及性能的影响

目的调控冷喷涂Ni-Al含能结构涂层的微观结构,增加涂层中组元间的接触面积,提高涂层反应速度。方法在Ni、Al混合粉末中引入铸钢弹丸,研究喷丸辅助对冷喷涂Ni-Al涂层微观组织、力学性能和反应特征的影响。采用扫描电镜(SEM)结合定量金相方法,表征Ni-Al涂层微观形貌和Ni、Al组元的接触面积。通过万能材料试验机及分离式霍普金斯压杆(SHPB)测试Ni-Al涂层的压缩力学性能。采用差示扫描量热分析法(DSC)分析Ni-Al涂层的反应温度及放热量。通过高速摄影分析Ni-Al涂层的自蔓延反应过程和燃烧速度。结果喷丸辅助冷喷涂所制备的Ni-Al涂层整体致密、无宏观裂纹。弹丸冲击提高了涂层中Ni颗粒的变形程度和Ni、Al组元间的接触面积,对涂层密度和Ni、Al活性组元含量无明显影响。喷丸辅助冷喷涂Ni-Al在准静态和动态条件下的抗压强度分别为210~250 MPa及310~335 MPa。引入弹丸提高了冷喷涂Ni-Al涂层的反应活性,反应起始温度下降至422℃,并显著提高了冷喷涂Ni-Al含能结构涂层的自蔓延燃烧速度。当钢丸添加量为77%时,涂层燃烧速度达到416 mm/s,提高近5倍。结论喷丸辅助冷喷涂工艺可在保证涂层力学性能的同时,提高Ni-Al含能结构涂层的反应活性,并显著提高自蔓延燃烧速度,弹丸含量对涂层成分影响不大。

齿轮壳安装定位柱断裂失效分析

某铝合金齿轮壳安装定位柱在装配前及装配期间均发生断裂。通过化学成分分析、断口宏观检验、扫描电镜及能谱分析、金相检验的方法,对安装定位柱的断裂原因进行了综合检验分析。结果表明:齿轮壳铸造工艺不当,造成铸件内存在大量气孔、缩孔和冷豆等铸造缺陷,是导致该批齿轮壳安装定位柱发生脆性断裂的主要原因。最后对齿轮壳的铸造工艺提出了改进建议。

压铸模具表面强化处理

以一款节流阀体压铸模为例,介绍了压铸模在使用过程中的表面强化处理方法,如冷焊涂覆、喷丸、离子氮化等。生产实践证明,这套方法可以大幅度减少铸件的粘模拉伤,提高模具的使用寿命。

7075铝合金连接孔复合强化数值模拟及疲劳试验研究

以延长7075铝合金连接件疲劳寿命为目的,使用ABAQUS有限元软件模拟分析冷挤压孔强化对孔周应力分布的影响。结合超声喷丸弹丸动力学分析结果,建立超声喷丸有限元模型,数值模拟了冷挤压强化孔挤入端表面超声喷丸强化过程,分析了孔挤压强化与表面超声喷丸复合强化对7075铝合金连接孔周应力的影响,并通过超高周疲劳试验验证。结果表明:复合强化可以改善连接孔周的应力分布情况,抑制孔角裂纹的萌生和疲劳裂纹的扩展,因而能显著提高连接孔的疲劳寿命。

D155缸体铁豆缺陷问题的解决措施

介绍了D155缸体的生产工艺及生产过程中铸件存在的铁豆缺陷,对可能造成这种缺陷的原因进行逐一排查。在严格控制浇注操作和浇注温度后,铁豆废品率仍然较高的情况下,采取了如下工艺改进措施:在砂芯对应易产生铁豆的部位增设一个承接铁豆的凹坑,凹坑尺寸为50 mm×30 mm×15 mm,与铸件相连接部位的深度为5 mm;在容易进铁液的通气孔正下方的芯头部位再增设1个凹坑,用来承接从通气孔倒灌入芯头的铁液,避免其通过上型与砂芯间的间隙进入型腔,减少提前进入型腔的铁液。生产结果显示:D155缸体铁豆废品率从1.563%降低到0.065%,效果显著。