变质工艺对复合铝合金钎焊层Si的形貌及尺寸的影响

4045铝合金铸造过程中分别采用Na盐、Al-Sr中间合金、Al-P中间合金等不同的变质剂进行变质处理,检测并分析了铸造组织中的初晶Si、共晶Si以及复合铝合金钎焊层Si的形貌与尺寸。结果显示,经Al-Sr中间合金变质处理的铸造组织中没有块状初晶Si,且共晶Si为球化的短棒状。对复合铝合金钎焊层的形貌进行检测发现,经变质处理的试样中Si颗粒发生球化且呈短棒状,未发现大的块状Si颗粒;而未经变质处理的试样中有明显的呈长条状的Si颗粒,且平均最大Feret直径、平均最小Feret直径、平均颗粒面积、颗粒总面积、颗粒面积分数等较大。表明Al-Sr中间合金变质剂对高硅铝合金铸造组织中的Si相以及复合铝合金钎焊层Si颗粒的形貌与尺寸有明显改善作用。

钎焊层屈服强度对镐形截齿整体力学性能的影响研究

镐形截齿钎焊时由于选用的钎料不同,焊接工艺控制也有差异,使得各个截齿钎焊层屈服强度值不同,影响着硬质合金头的焊接质量。讨论钎焊层屈服强度对截齿整体力学性能的影响,探寻合理的钎焊层屈服强度值范围,分析截齿钎焊在钎料选择和工艺控制等方面的影响因素,得出提高其力学性能的措施,对提高镐形截齿实际使用寿命、减少失效和增加矿井生产效益,创新截齿生产工艺等具有较高的理论指导意义和工程实用价值。

钎焊层厚度对镐形截齿整体力学性能的影响研究

硬质合金头脱落是矿用镐形截齿失效的主要表现形式之一,脱落的主要原因与钎焊层的钎焊质量有关。模拟并分析钎焊层厚度对截齿整体力学性能的影响规律,得出合理的钎焊层厚度范围,对截齿生产制造工艺的改进具有一定的参考意义。

利用表面硬度值间接获取镐形截齿钎焊层力学性能的方法研究

利用维氏硬度实验和数值模拟相结合的方法,间接得出了截齿表面各区域材料所对应的屈服强度值,建立了一种由实验硬度值HV获取截齿焊接接头等不易测量区域力学性能参数的方法。

镐形截齿钎焊层力学性能研究现状与不足

镐形截齿钎焊层力学性能直接影响硬质合金头的焊接质量。国内外学者对钎料选择和钎焊工艺及过程控制对焊接接头力学性能的影响研究较多,在计算机软件模拟静力学或动力学作用下钎焊层力学性能研究较少。总结研究现状与不足,寻找准确研究方向是非常必要的。

钎焊层厚度对42CrMo/Q345异种钢钎焊接头力学性能的影响

异种金属复合结构能够充分发挥各自材料的优越性能而在工业设计中得到了越来越广泛的应用,同时,其焊接方式也受到了广泛的关注。文中探究了不同钎焊层厚度对异种钢42CrMo与Q345钎焊接头力学性能的影响,选用无氧铜TU1为钎料进行炉中钎焊,设计出钎焊层厚度分别为0.15,0.25,0.35,0.50,0.75,1.10,1.50 mm的钎焊接头,并对其力学性能进行了研究。拉伸试验结果表明:钎缝厚度为0.75,1.10,1.50 mm的试样均在钎缝处断裂;钎缝厚度≤0.50 mm的试样均在Q345钢侧断裂,说明此时钎焊接头抗拉强度已超Q345钢的抗拉强度,并且随着钎缝厚度的增加,钎焊接头的抗拉强度在降低;拉伸断口显示,断口表面分布着大量韧窝,断裂方式为韧性断裂。这些结论对42CrMo与Q345异种钢焊接具有一定的参考价值。

大数据赋能A铝厂首个五层一体钎焊板工艺开发落地

首先对三层板轧制时设备、生产、工艺和质量数据进行实时采集存储,构建三层板轧制数据模型和工艺知识库;在此基础上,试验开发新五层板产品,利用三层板知识库确定监控工艺参数,持续收集工艺过程数据并进行清洗、编码与关联特征提取等预处理方法获得训练/测试数据集;采用神经网络建立新工艺质量在线预测模型,对工艺参数进行评估与优化;通过应用验证表明该方法加快了新工艺落地和持续改善。

活性钎料真空单层钎焊金刚石

应用真空钎焊技术,分别采用含有强碳化物形成元素Cr,Ti的BNi2,CuSnNiTi活性钎料进行金刚石的单层钎焊,通过微分扫描式热分析(DSC)及界面能谱分析(EDS)表明,在一定的钎焊温度、时间及真空度下,金刚石与钎料及基体之间均可形成化学冶金结合,但结合的状况及锯切性能随钎料的不同而改变。磨削试验表明CuSnNiTi钎料制成的磨轮具有较高的锋利度和工作寿命。

铝(铝合金)与不锈钢的过渡层钎焊工艺及机理分析

研究了铝(铝合金)与不锈钢的镍/铜过渡层钎焊的工艺方法以及焊缝的组织与力学性能,并对各连接界面进行了机理分析。对焊缝的XRD、SEM和TEM等分析发现焊缝与母材之间没有生成铝与铁脆性的金属间化合物。结果表明,镍/铜电刷镀层能有效地阻挡铝、铁等原子扩散,焊缝与镀铜界面上虽然生成了少量的AlCu3,但没有降低焊缝的抗剪强度。

碟轮修整单层钎焊金刚石砂轮的试验研究

单层钎焊金刚石砂轮在制作完成之初由于砂轮基体加工存在误差以及磨粒粒径大小不一等原因造成磨粒等高性不一致,这使其难以在硬脆材料的精密磨削中得到广泛的应用。采用自制的钎焊碟轮对80/100#单层钎焊金刚石砂轮进行了修整试验研究。在修整试验前后跟踪了砂轮磨粒等高性的变化,进行了SiC陶瓷的磨削试验,并观测了工件表面质量的变化情况。试验结果表明:采用此方法能够实现单层钎焊金刚石砂轮的高效精密修整。修整试验结束后砂轮磨粒等高性较好,磨削SiC陶瓷的表面质量得到明显改善,表面粗糙度Ra值达到了0.1μm以下。

单层钎焊立方氮化硼砂轮工作面磨粒包埋深度的确定

以Ag-Cu-Ti合金为钎料在真空炉中实现了CBN磨粒与45钢基体的钎焊连接,运用红外光谱仪测试了钎焊磨粒内部的残余应力,分析了最大残余拉应力对磨粒强度的影响,据此优选了钎焊CBN砂轮工作面上磨粒的包埋深度。结果表明:当包埋深度不同时,尽管钎焊磨粒内部的残余应力分布差异较大,但最大残余拉应力始终位于磨粒与钎料顶层截面的边缘位置,并且最大残余拉应力与包埋深度不存在线性关系;为提高钎焊CBN磨粒强度和确保砂轮容屑空间,磨粒包埋深度应控制在其自身高度的30%～40%之间。

单层钎焊金刚石砂轮的修整实验研究

为满足单层钎焊金刚石砂轮高效精密加工的性能要求,对磨粒有序排布单层钎焊金刚石砂轮的修整进行了实验研究。采用磨粒有序排布的钎焊金刚石修整工具对钎焊砂轮进行了修整,该修整方法通过修整工具粒度的变化以及修整速比的调整来控制砂轮形貌,从而使氧化锆的磨削表面粗糙度达到了精密加工的水平。对砂轮形貌进行了观测统计,数据表明,砂轮磨粒的等高性得到明显改善且避免了磨粒端部的严重钝化。

多层钎焊金刚石锯片的研制及基础分析

使用添加了合金粉A的Ni-Cr合金钎料制备金刚石表面钎焊金属化的磨粒,采用粉末冶金烧结技术制作了多层钎焊金刚石锯片、镀钛金刚石锯片和无镀覆金刚石锯片,并进行了对比切割试验。应用扫描电镜对表面钎焊金属化的金刚石磨粒界面及多层钎焊刀头断面进行了综合分析。结果表明:添加合金粉A既能保证Ni-Cr合金对金刚石磨粒的润湿,又能有效降低钎料对金刚石的损伤;多层钎焊锯片胎体与金刚石磨粒之间出现Ni元素的迁移现象,胎体与金刚石磨粒钎焊层形成了冶金结合;多层钎焊锯片比镀钛锯片具有更高的磨粒把持强度。

碟轮修整单层钎焊金刚石砂轮对磨削SiC的材料去除机理的影响

碟轮修整方法可以实现对单层钎焊金刚石砂轮的精密修整,改善磨粒等高性,提高加工表面质量。为了探究此种修整方法对磨削SiC陶瓷的材料去除机理的影响,建立了砂轮修整量与单颗磨粒最大切厚之间影响关系的理论模型,并且进行了单层钎焊金刚石砂轮的碟轮修整实验,在修整过程中又进行了SiC陶瓷的磨削实验。从砂轮磨粒形貌及磨削表面形貌角度对磨削过程中的材料去除机理进行了研究。结果表明,碟轮修整单层钎焊金刚石砂轮增加了砂轮表面动态有效磨粒数,减小了单颗磨粒最大切厚,使SiC陶瓷的材料去除方式从修整前的脆性断裂转变为塑性变形,最终实现了SiC陶瓷的延性域磨削。

有序排布形式对单层钎焊CBN砂轮磨削淬硬钢的磨削力试验研究

研究了单层钎焊CBN砂轮的磨粒有序排布形式对加工淬硬钢磨削力的影响。在设计CBN磨粒的排布横向间距ΔX、纵向间距ΔZ、错位距离ΔZ_v以及排列线倾角α的基础上,研究了相同和不同排布密度下排布间距、排布倾角、磨粒粒度等因素对磨削力的影响规律。研究表明,在磨粒排布密度相同情况下,排布间距及排布倾角对磨削力影响较小,随着CBN排布密度的降低,磨削力下降明显,随着磨粒粒度的下降,磨削力有下降的趋势,但较细粒度(80/100)的钎焊CBN磨粒由于出刃高度不足,磨削力出现上升高的现象。

单层钎焊砂盘磨粒分布有序性研究

对新型非砂轮磨削工具——单层钎焊砂盘的硬质合金磨粒在基体上的分布进行了初步研究 ,砂盘作为一种手握粗磨削工具 ,降低磨削力是最重要的 ,文中借鉴砂带及单层高温钎焊超硬磨料砂轮的一些研究 ,提出了砂盘的磨粒在基体上有序性分布的概念 ,将此概念应用于砂盘钎焊制造工艺上 ,在相同的制造工艺和磨削深度条件下 ,对得到的磨粒有序性及无序性分布的砂盘进行了磨削对比实验。结果表明 ,砂盘磨粒的有序性分布能显著降低其磨削力。

单层钎焊CBN砂轮磨削CSS-42L钢的试验研究

采用单层钎焊CBN砂轮开展了切入式磨削CSS-42L钢的试验,测试了磨削过程中的磨削力和磨削温度,研究了磨削用量(切深和工件进给速度)对磨削力、工件表面温度和磨削比能的影响规律,并和白刚玉砂轮进行了对比。研究结果表明:磨削深度对磨削力和磨削温度的影响最为明显,而工件速度的影响不明显;相同情况下,采用单层钎焊CBN砂轮磨削CSS-42L时的磨削力、温度、比能都低于白刚玉砂轮,亦即在切入式磨削CSS-42L钢时,单层钎焊CBN砂轮的磨削加工性能优于白刚玉砂轮。

提高单层金刚石钎焊砂轮综合性能途径及分析

从钎料金属对金刚石润湿性研究、单层钎焊金刚石砂轮磨粒排布、钎焊方法及工艺和钎焊性能考核等几个方面,详细分析了提高单层金刚石钎焊砂轮综合性能的途径,并提出了合理可行的研究方法。

单层钎焊金刚石磨头干式加工AlSiC复合材料试验研究

使用单层钎焊金刚石磨头对SiC含量为20%与50%(体积分数)的AlSiC复合材料进行磨削加工,对比了单层钎焊金刚石磨头加工两种AlSiC复合材料的磨削力,分析了复合材料被加工表面微观形貌及材料去除机理,观察了磨屑形貌,并对钎焊金刚石磨粒的磨损形式进行了分析。结果表明,SiC含量为50%的AlSiC复合材料的磨削力小于SiC含量为20%的复合材料,20%SiC复合材料的磨削力波动较50%SiC复合材料的更平稳;钎焊金刚石磨头干式加工AlSiC复合材料时,20%SiC的AlSiC复合材料以塑性去除为主,且Al基体易受热软化而涂覆在被加工材料表面,磨屑为较窄的锯齿状;而50%SiC的AlSiC复合材料在加工中以脆性去除为主,表面缺陷以SiC颗粒的断裂、破碎和粉末化为主要特征,其磨屑呈块状和颗粒状,加工20%SiC的复合材料时金刚石磨粒易形成铝涂覆层,而加工50%SiC的复合材料时金刚石磨粒以磨粒磨损和微破碎为主。

石墨软涂层自润滑单层钎焊CBN砂轮干式磨削钛合金实验研究

钛合金在磨削加工时容易产生烧伤现象,影响工件表面质量,因而传统的磨削加工大量采用磨削液浇注法降低磨削温度,但是磨削液的大量使用给环境和操作者健康带来了很大的危害,而且增加了磨削液排放回收的成本。基于"用固体润滑剂替代磨削液"的思想,制备了石墨软涂层自润滑单层钎焊立方氮化硼(CBN)砂轮,并进行了干式磨削钛合金实验。实验结果表明:自润滑砂轮的涂层中石墨质量分数最佳值为20%,此时干式磨削钛合金的工件表面温度最低;另外,与无自润滑剂砂轮相比,磨削温度均较低,不超过440℃。