Effect of deep cryogenic treatment on the formation of nano-sized carbides and the wear behavior of D2 tool steel

The effect of deep cryogenic treatment on the microstructure, hardness, and wear behavior of D2 tool steel was studied by scanning electron microscopy （SEM）, transmission electron microscopy （TEM）, X-ray diffraction （XRD）, hardness test, pin-on-disk wear test, and the reciprocating pin-on-fiat wear test. The results show that deep cryogenic treatment eliminates retained austenite, makes a better carbide distribution, and increases the carbide content. Furthermore, some new nano-sized carbides form during the deep cryogenic treatment, thereby increasing the hardness and improving the wear behavior of the samples.

万米深井上部大尺寸井眼钻柱动力学特性研究

油气勘探已向更深、更复杂的超深层的万米勘探新领域推进,但上部大尺寸井眼给万米深井的钻井提出了巨大挑战:岩石硬和返速低导致钻速慢,大尺寸井眼内剧烈振动导致钻具裂纹多发,钻压小则钻速慢,钻压稍大则下部振动快速加剧从而导致大尺寸钻具使用寿命远低于预期。为此,在对比研究了深地川科1井(以下简称SDCK-1井)和毗邻8000 m超深井上部井段钻柱振动问题基础上,基于全井钻柱系统动力学模型和数值仿真方法,针对性研究了大尺寸井眼中的钻柱动力学特性。研究结果表明:①井眼尺寸越大,钻头和下部钻具的振动越剧烈,SDCK-1井二开大尺寸井眼与邻井中等尺寸井眼相比(井深500 m处),其钻头及下部钻具振动强度均值分别增加了48.0%和41.5%,比SDCK-1井三开中等尺寸3000 m井深的钻头及下部钻具振动强度均值分别高了29.0%和2.9%;②相同井眼尺寸和岩石特性情况下,下部钻具组合比钻柱整体长度对钻头振动的影响更大,优化下部钻具组合能够明显改善钻头振动,保护钻头,同时还可以提高钻头破岩能量利用效率实现钻井提速;③在大尺寸井眼中钻头破岩激励向上传播,横向振动衰减慢于轴向振动衰减,大尺寸钻头扭矩更大且钻压和扭矩波动更加明显,因此从保护下部钻具的角度出发,大尺寸井眼钻具组合对抑制横振更加有效;④大尺寸井眼中下部钻具弯矩和弯矩波动更大,现场频繁出现的钻具裂纹除受控于整体振动强度较大以外,交变弯矩是裂纹发生的重要原因。结论认为,该研究成果揭示了超深井大尺寸井眼中钻柱的动力学特性,指出了应着重控制横振和交变弯矩,该认识可以为超深井上部大尺寸井眼钻井提供技术指导。

中心射流泵降压性能参数敏感性分析

为分析射流泵结构参数对井下环空钻井液压降的影响,应用CFD仿真软件对中心射流泵的不同结构参数产生的降压效果进行仿真分析。结合实际工况模拟了射流泵的喉管长度、喉管直径、喷嘴直径、喷嘴角度四个关键结构参数以及钻井液密度和排量对压降影响的敏感性。同时,运用CFD-DPM方法对射流泵进行了冲蚀分析,给出冲蚀较大的区域。研究结果表明:喷嘴直径相比其他三种参数对环空压降影响较显著,喉管长度、喉管直径、喷嘴角度对环空压降影响较小;钻井液排量相对与钻井液密度对射流泵的降压效果影响更为显著;冲蚀较大区域主要出现在射流泵入口处、射流泵弯管拐角处、喷嘴缩径处。研究结果可为用于井下起抽吸降压作用的中心射流泵的结构尺寸设计提供参考。

高强度螺栓施拧工具控制系统设计

为了使高强度螺栓施拧工具能够满足施工现场对扭矩控制精度以及对工具多样化的需求,设计了基于STM32的高强度螺栓施拧工具控制系统。控制系统采用一体化设计。硬件具有应变片接口和霍尔传感器接口。软件对应开发扭矩控制和转角控制双重可配置模式,以控制螺栓精准施拧。控制器配备数据上传功能,方便数据化管理、追溯工具和螺栓信息。此外,开发标定功能、故障检测功能、人机交互等功能,以进一步满足施工需求、降低施工难度。该控制系统体积紧凑、控制精度高、响应速度快、功能丰富。在标准扭矩仪测试过程中,施拧工具能够保证±4%以内的控制精度。该设计为市场同类铁路桥梁建设工具的设计提供了参考。

汽车桥壳通气孔空间位置尺寸检具设计与应用

汽车桥壳通气孔空间位置尺寸使用标准量具或普通测量方法无法直接完成测量,而常规的检测方法其检测过程十分繁琐、复杂,检测时间长,需由专人进行检测,不适用于批量生产零部件的检测。通过对桥壳结构和通气孔位置尺寸特点分析,设计并制造了通气孔位置尺寸检测检具,并成功应用于桥壳通气孔位置尺寸检测,其检测过程简单快捷、检测精度满足实际生产要求、检测效率得到显著提高。

我国气动工具分类及其市场趋势探讨

介绍了气动工具的分类,气动工具产品以其轻巧便携、使用维修方便的特点,广泛应用在汽车、家电、建材、家具装潢等领域。我国目前已成为气动工具出口大国,但我国气动工具产品同质化较为严重,市场竞争激烈,未来气动工具制造企业需要增强产品研发、提高产品质量和性能,提升产品定制能力,同时相关的标准化机构应加强行业标准的制修订,及时规范和引领行业市场。

高速钢大圆刀的热处理

高速钢大圆刀外径为200~420 mm、内径为145~254 mm、厚度为5~10 mm,不仅精度要求高,硬度要求高达62.5~64 HRC,大多采用盐浴炉淬火、回火。安徽嘉龙锋钢公司对外径为310 mm、内径为190 mm、厚5 mm的W6Mo5Cr4V2钢刀具在锻后退火和去应力退火后,在保护气氛炉中加热至1175~1185℃奥氏体化和氮气冷却,随后在台车式炉中540~550℃×3 h回火3次。结果表明:大圆刀的精度和硬度均符合要求。

BZ13-1-XX井大尺寸套管长段锻铣技术

BZ13-1-XX井是渤中13-1油田一口废弃井,为了挖掘剩余产能,对其339.7 mm大尺寸套管实施了长达222 m的锻铣作业,然后侧钻成一口新井。分析了XX井浅层侧钻选取的原因,结合XX井锻铣施工,对锻铣工具使用特点、操作要点、锻铣的工艺技术、锻铣过程中遇到的难点进行了总结。最后指出,针对浅层锻铣套管,在钻具上加双向减震器可降低设备故障率;锻铣到设计深度后应使用侧钻井眼同尺寸的钻头进行通井,然后再进行后续打水泥塞侧钻作业;采用高黏、高切的坂土浆进行扫塞,同时提高排量,可达到较好的铁屑携带效果;每锻铣3 m要保持大排量上下大幅度活动钻具两次,防止严重堆积造成卡钻。

Image Tool软件在材料显微组织及力学性能分析中的应用

介绍了Image Tool软件的使用方法,并对Mg-6Al合金晶粒大小进行测量,分析了冷却速度对合金晶粒度的影响。结果表明,结合Hall-Petch公式可计算出,合金在冷速为1、2、3、4和5℃/min时,屈服强度分别为75.4、76.1、76.6、77.2和77.8 MPa。

特大型圆柱滚子轴承电铆工装的设计改进

通过分析特大型圆柱滚子轴承组合式保持架的铆接结构及铆接方法,设计出一种改进的轴承电铆工装,该工装可以旋转,减轻了操作者的劳动强度,提高了生产效率。

某型主起活塞杆电镀硬铬技术研究

电镀铬层稍带蓝色的银白色金属光泽,在大气中长久不变色,因其具有硬度高、耐热性好和耐磨性好等优良性能而广泛应用于航空零件。针对多部位镀铬存在的问题,通过专用电镀工装设计、电镀工艺参数设定和镀前尺寸协调来确保零件电镀至成品尺寸,并保证镀层质量。

中型数控机床防护轻量化设计

数控机床轻量化设计是实行绿色制造的一条有效途径,机床防护是机床的一个功能部件,也应该进行轻量化设计。为探寻中型数控机床防护轻量化的一种有效途径,文中采取有限元静力分析的方法,选择一款量产数控机床防护的一扇维修门作为研究对象,通过对同结构不同板厚强度、同结构不同形式加强筋的比较,优选出最佳防护结构设计方案。优选出来的最佳设计方案不仅比实际量产的方案质量明显减轻,而且在强度方面也有所提升,证实了文中采取途径的可行性与有效性。

铣削加工测力刀柄参数优化设计研究

为适应高精密加工对切削力的监测需求,文中面向铣削加工设计了一种无线测力刀柄,使用压电薄膜和弹性检测梁采集力信号。为提高检测信号的灵敏度,基于COMSOL Multiphysics软件使用Nelder-Mead算法对刀柄的结构参数进行优化设计,并通过有限元仿真对优化结构进行刀柄结构刚度校核和动态特性分析,最后进行铣削对比实验,验证设计方案的可行性。结果表明,文中设计和优化的测力刀柄具有良好的灵敏度,刀柄的动静态特性满足使用需求,是一种有效的切削力监测方案。

我国“专精特新”企业支持政策的现状、不足与优化建议

根据政策工具理论,以供给侧、环境侧、需求侧3个维度为分析框架,在梳理和总结我国“专精特新”企业支持政策现状的基础上,深入分析目前“专精特新”企业支持政策存在的问题与不足。通过考察发达国家支持中小企业高质量发展的有益经验,提出我国政府应从创新财政金融理念、健全人才培育机制,完善税收和公共服务体系、营造良好营商环境以及强化政企良性互动、开拓国内外市场三方面优化“专精特新”企业支持政策。

基于西门子840D sl系统的车-车拉机床加工程序设计

NILES车-车拉机床基于西门子840D sl系统执行加工程序,加工车用发动机曲轴工件。根据曲轴工艺分析及机床的功能特点,研究加工程序在NILES车-车拉机床上的应用,探索加工程序设计的新方法,攻克数控程序与刀具管理、尺寸补偿界面数据交互的技术难点,实现机床由加工球磨铸铁曲轴转变为加工锻钢曲轴的目标。

大尺度板架轴向压载荷实验加载系统仿真研究

为寻求轴向均布压载荷单独作用与表面载荷联合作用下大尺度板架轴向压载荷实验的最佳加载系统,以及研究加载系统与板架结构的相互作用关系,模拟搭接与焊接的2种板架与工装连接形式、单/双2种作动器数量和6种作动器基座尺寸,建立计算模型,并与理想轴向均布压载荷模型在结构响应、失效模式以及板架与工装的相互作用方面进行比较分析,揭示了大尺度板架模型结构响应随作动器基座尺寸的变化规律,发现针对所研究的板架结构,采用双动器400mm×400mm基座尺寸的搭接连接形式与理想状态的结构响应最为接近,各工况下失效模式一致,应力响应差异在–4.11%~–2.69%之间,x轴位移响应差异在1.32%~1.64%,z轴位移响应差异在2.49%~25.18%,极限承载力差异在–2.17%~0.69%。

滑模施工人工精平方法改进研究

研究根据施工现场实测数据对人工精平次数、精平工具尺寸对新铺水泥混凝土路面平整度的影响进行了研究。结论表明,一般新铺高等级水泥混凝土路面人工精平施工中,坍落度在10~20 mm时,采用不锈钢制3 m或4 m抹子进行抹平且精平次数为3次,水泥路面平整度可达到最佳效果,人工精平次数随混凝土坍落度的增加可根据现场情况适度增加,一般不超过5次。

微织构车刀椭圆超声辅助切削加工性能研究

为了进一步改善切削性能,将微织构刀具应用于椭圆超声辅助切削过程中,分析其对切削力、刀具磨损及表面质量的影响,然后分析刀具表面微织构角度与尺寸对刀具磨损的影响规律。研究结果表明:微织构刀具可以在保留椭圆超声辅助切削优异性能的基础上进一步改善切削性能,而且根据实验结果,微织构角度与尺寸变化会影响刀具抗磨损效果,当微织构与主切削刃平行、宽度为70μm、间距为70μm时,刀具黏结磨损最小。

大尺寸钢管端部螺纹加工专用数控机床

根据大尺寸钢管的结构特点,设计了一种将所有成形运动均集中由刀具实现的钢管端部螺纹加工数控机床方案。对该机床的传动系统进行了分析,并简要介绍了机床的控制系统。

基于尺寸效应的微径铣刀磨损预测模型的建立与实验研究

刀具磨损是影响微细铣削加工的重要因素之一,将材料的本构模型与Usui刀具磨损模型相结合,并考虑到微细加工中存在的尺寸效应,提出一种新的刀具磨损预测模型,采用有限元仿真和物理实验的方法确定硬质合金刀具铣削碳钢时刀具磨损预测模型中的相关参数,并进行了实验验证。为了更直观的观察、预测刀具磨损情况,将该模型应用于微细铣削仿真过程中,可求得任意时刻刀具的磨损及几何轮廓。为微细铣削中刀具磨损的研究提供了新的方法。