基于接头界面分析的钢/铝传动轴磁脉冲焊接工艺优化

目的研究磁脉冲焊接工艺参数对钢/铝传动轴焊接接头界面波形特征的影响规律,并优化设计焊接工艺参数。方法采用光滑粒子动力学模拟方法分析接头界面波形,并以界面波形特征为目标,研究磁脉冲焊接时的工艺参数(扩口角度、放电电压、设备电容)对焊接接头界面的影响程度,并利用灰色关联度方法分析得出综合最佳工艺参数设置组合。结果随着扩口角度的增加,钢/铝管轴连接界面波幅/波长值呈现出先升后降的趋势;放电电压增加,界面波幅/波长值增加;储能电容值对管轴碰撞速度影响不明显,连接界面波幅和波长变化不大。放电电压对界面成波区域长度的影响最大;各因素对波幅的影响程度为:放电电压>扩口角度>设备电容。结论通过接头界面分析工艺参数对焊接强度的影响程度,对钢/铝传动轴扩口-磁脉冲焊接工艺设计具有理论指导作用。

具有柔性传动能力的气压驱动微型管道机器人

针对火力发电厂110 MW冷凝器蒸汽回流回路等微型管道的检测和维护问题,研制了一种具备柔性传动能力的气压驱动微型管道机器人,设计了柔性动力传输系统,实现了机器人的驱动源外置和动力的柔性长距离传输。建立了微型管道机器人在直线管道、弯曲管道的运动学分析和驱动力分析模型,为驱动力外置提供了控制依据。在管径为70 mm的复合管道的实验研究表明:该气压驱动微型管道机器人在柔性软轴的作用下,可以有效地获得来自外置动力源的驱动力,能够实现在具有任意曲率半径的微型管道内部行走。

40Cr钢传动轴断裂分析

应用化学分析 ,硬度检验及金相分析等方法对 40Cr钢传动轴断裂原因进行了综合分析。结果表明 :热加工温度过高是传动轴断裂的主要原因。同时提出了对 40Cr钢传动轴验收的建议。

工艺参数对铝/钢旋转摩擦焊接头组织的影响

随着技术的发展和不同材料生产设备的需求,近年来以摩擦焊方法制造铝/钢复合结构已成为研究热点,而关于工艺参数对接头组织和界面断裂形式的影响需进一步研究。通过采用连续驱动摩擦焊实现不同工艺规范下1060工业纯铝与Q235低碳钢的焊接,利用SEM、EDS及XRD等手段测试分析了焊接界面金属间化合物层的形态特征及组成,并对拉伸断口形貌进行观察。结果表明,不同工艺参数下摩擦界面生成的金属间化合物层厚度相差很大,主要集中在(1/2~2/3)R区间,中心区域最小,其厚度随着摩擦时间的增大而增加,随着顶锻压力的增大而减小。同时由于界面金属间化合物的差异,使得界面不同位置拉伸断口呈现不一样的形貌,以准解理断裂和塑性断裂的综合断裂方式为主。

铝/钢连续驱动摩擦焊接头力学性能及金属间化合物形态特征

采用连续驱动摩擦焊对1050工业纯铝和Q235低碳钢进行焊接,分别对接头的拉伸性能、室温冲击强度和弯曲试验进行分析论证,通过SEM、EDS、XRD分析接头界面金属间化合物(IMCs)的形态特征及组成。结果表明:焊接过程中焊接界面不同区域加热功率的差异导致了Fe、Al界面扩散行为的不同,最终导致界面IMCs形态的差异;界面中心区域的IMCs为细小针片状的Fe 3Al,距界面中心1/2 R处为棒状的FeAl,距界面中心2/3 R处为方棒状的FeAl 3;界面中存在的Fe 3Al和FeAl与其他富铝的IMCs相比具有更好的延展性。

热电耦合对铝/钢连续驱动摩擦焊接头组织的影响机理

采用连续驱动摩擦焊技术焊接纯铝1060/Q235低碳钢异质接头,开展两个周期(30天/60天)热电耦合实验(静载392 N+高温300℃+直流60 A),研究热电耦合对铝/钢异质接头焊缝微观组织、力学性能及界面生长的影响。结果表明:原始态接头界面径向金属间化合物(IMCs)层厚度不均匀,中心区域无明显IMCs生成。热电耦合30天后界面中心生成宽度为0.3~0.5μm且以颗粒状由钢侧向铝侧弥散分布的IMCs层,整体拉伸断裂在铝母材的热力影响区。热电耦合60天后IMCs层与钢侧之间出现腐蚀沟槽,IMCs破碎,钢侧无裂纹产生,铝侧形成大量由IMCs层向铝母材内部扩展的裂纹和孔洞,焊缝及裂纹尖端处成分偏析,整体拉伸断裂在焊缝处。界面腐蚀和失效速率与界面IMCs层的厚度成正比,即v_(center)<v_(1/2 R)<v_(2/3 R)。由于原始态接头界面组织不均匀以及热电耦合实验过程中界面不同位置组织生长速率的差异,使得热电耦合后接头界面2/3 R位置出现不同断裂形貌的分界线,2/3 R内侧以准解理断裂方式为主,2/3 R外侧为韧窝断裂和准解理断裂的综合结果。

40Cr钢传动轴断裂原因

可应用化学分析、硬度检验及金相分析等方法对可能引起40Cr钢传动轴断裂的原因进行分析讨论,并提出改进措施。常见断裂的原因有化学成分不符合技术要求、锻造加热温度过高、应力集中、热处理工艺控制不当。

Ag对热电耦合作用下铝/钢摩擦焊接头界面组织演变的影响

目的解决铝/钢摩擦焊接头在热电耦合后失效的问题,探究过渡元素对热电耦合后接头力学性能与界面组织的影响机理。方法采用刷镀法在Q235钢棒端面添加过渡元素Ag并与1060纯铝棒进行连续驱动摩擦焊接,与未添加Ag的接头一起开展为期56 d、静载40 kg、高温300℃、直流60 A的热电耦合实验,对比分析热电耦合影响下未添加Ag与添加Ag两种接头力学性能与界面微观组织的变化。结果经过热电耦合处理后的接头界面发生脆断,其抗拉强度为原始接头的96.2%,伸长量为原始接头的28.9%,界面金属间化合物出现裂纹、孔洞等缺陷。添加过渡元素Ag后,接头抗拉强度为原始接头的98.2%,断裂部位为铝母材并出现颈缩,界面金属间化合物层未出现裂纹、孔洞等缺陷。结论在为期56 d、静载40 kg、高温300℃、直流60 A的热电耦合作用下,添加过渡元素Ag的铝/钢接头可以维持原始接头的力学性能和界面组织。

YF40 MnV易切削非调钢楔横轧工艺试验与应用

对YF4 0MnV易切削非调钢进行了重新加热、楔横轧控轧、控冷工艺的试验。结果表明 :该钢具有良好的轧制工艺性 ;轧制后用四种不同冷却方式均可对不符合技术指标的原材料进行组织与性能调整 ;同时利用楔横轧成型拖拉机驱动轮轴可节省原材料 。

不锈钢荒管内壁精整加工装置设计与实验研究

针对太钢不锈钢荒管内壁存在的质量缺陷及其加工难的情况,设计出一种适用于荒管内壁,并能够放置于其内腔的,进退自如的,由柔性软轴驱动的浮动珩磨精整加工装置。介绍了该装置组成、工作原理及各组成部分结构特点,并应用UG建立装置模型,导入ADAMS软件仿真分析并确定了其主要结构参数,完成了样机制作和初步试验研究。实验结果表明,对内径为φ55的荒管内壁精整加工6min后,荒管内壁表面质量明显改善,表面粗糙度值Ra从开始的1.386μm降到0.613μm,验证了该装置的加工效果。该装置结构简单、设计合理、具有一定的实用性。

40拖拉机驱动轴结构及热处理工艺优化

通过对40拖拉机驱动轴疲劳断裂断口形貌进行分类分析,结果表明,结构设计和热处理工艺不合理是驱动轴断裂的主要原因,并提出了相应的改进措施,解决了生产企业产品质量问题。

某柴油机传动轴裂纹的失效分析

某柴油机42CrMoH钢传动轴在经锻造-正火-粗加工-UT探伤-调质-精加工等工步后,在法兰盘处发现裂纹。本文简要介绍了该轴锻造工艺及设备,并对该裂纹的形成原因通过金相显微镜与电子显微镜进行分析。结果表明,裂纹的产生是由于原材料中的C及S元素超标,导致成分偏析,使MnS及Fe3C在晶界处聚集造成的,此外局部位置又有铸造组织。

汽车球笼式传动轴用钢Cf53的研制与开发

近年来,汽车制造行业的蓬勃发展,带动了汽车零部件产业的发展,圆钢Cf53是制造汽车球笼式传动轴零件用钢材,要求具有硬度均匀性高、耐磨强度高、疲劳强度高、综合性能好的特点。本文通过制定合理的生产工艺路线、化学成分和圆钢质量控制,通过炼钢工序、连铸工序、轧钢工序的精细化控制,成功开发出汽车球笼式传动轴用圆钢Cf53。

阳极钢爪保护炭环在200kA预焙槽上的应用

介绍了一种阳极钢爪保护炭环在200 kA预焙槽上的应用,其应用可以降低原铝生产成本和提高原铝质量、改善工作环境和减轻工人劳动强度。

45钢传动轴断裂原因

某45钢传动电机轴在使用中发生早期断裂,通过宏观与微观分析、化学成分分析、硬度测试和金相检验等方法对该轴的断裂原因进行了分析。结果表明:传动轴的断裂性质为旋转弯曲疲劳断裂,疲劳源位于轴肩根部。主要原因是根部倒圆半径偏小引起应力集中和调质处理不合格导致抗疲劳强度偏低,最终传动轴在交变载荷下发生早期疲劳断裂。

钢制与铝制传动轴全生命周期碳排放的研究

将实际性能需求与理论计算相结合,计算了铝制传动轴全生命周期的温室气体排放量,并与钢制传动轴全生命周期碳排放量进行了对比,同时对温室气体排放的主要影响因素进行了敏感性分析。结果表明:铝制传动轴相比于钢制传动轴在整车不调整和调整动力系统的条件下,全生命周期碳排放分别降低30%和51%;MIF、FRV和FRV^(+)对汽车传动轴全生命周期碳排放的影响十分敏感。

浅谈超强A型铝合金卷布辊的改进

为满足高速织机织造高密、阔幅、高张力织物卷绕对卷布辊的要求,介绍卷布辊制造工艺研发要点,分析超强A型铝合金卷布辊尼龙闷头注塑模具的设计、加工,轴伸与尼龙闷头连接结构、驱动销固定方式、装配工艺改进及其相关材质的优选。指出:通过提升尼龙闷头注塑模具精度和质量,将轴伸与尼龙闷头由单一犬牙交错式连接改为复式十字架构的连接,将驱动销由粘结剂固定改变为螺钉固定,选用高强度铝合金卷筒和优质尼龙材料,提高轴伸与尼龙闷头连接强度,彻底解决驱动销易掉落、难更换的问题,从而延长卷布辊使用寿命、提高织机生产效率。

冷喷涂沉积Si中间层对铝钢连续驱动摩擦焊接头组织与性能的影响

采用冷喷涂法将Si粉末沉积到Q235钢棒端面形成约20μm厚的中间层,使用连续驱动摩擦焊与1060铝棒进行焊接。对比分析Si中间层的添加对接头焊接过程中的摩擦扭矩、焊接温度以及接头力学性能、界面IMCs形貌及性能的影响。结果表明:Si中间层的添加减小了铝/钢界面的摩擦系数,降低了焊接接头摩擦扭矩及峰值温度,进而使得金属间化合物层的厚度降低;界面形貌呈犬牙交错状,接头出现了机械嵌合,增加了接触面积;金属间化合物主要成分Fe_(2)Al_(5)和Fe_(3)Al被力学性能较好的Al_(2)Fe_(2)Si_(3)、Al_(0.5)Fe_(3)Si_(0.5)所替代;接头各位置弯曲角度平均提高59°,其韧性明显增强,力学性能的不均匀性降低。

40CrNiMoA钢传动轴花键开裂失效分析

某航空发动机用40CrNiMoA钢制传动轴在正常故障检测时花键部位发现裂纹。对断口部位进行宏观分析、扫描电镜及能谱分析、金相分析、硬度分析和温色对比试验分析。结果表明,40CrNiMoA钢传动轴花键原始裂纹区组织与基体一致,未见脱碳现象,裂纹呈沿晶开裂,表面氧化较明显。因此可推断此裂纹是在高频淬火升温阶段产生,高频淬火时加热电流过大或加热不均匀均有可能造成上述淬火裂纹的出现。建议合理控制传动轴高频淬火工艺。

高铝TRIP钢的连续冷却转变及热变形对其相变的影响

通过热膨胀及热压缩变形模拟连续冷却试验,绘制了高铝TRIP钢的CCT曲线,研究了连续冷却相变规律及热变形对相变的影响,并定性地分析了相变驱动力。结果表明,试验钢的CCT曲线主要分为3个区域,随着冷却速率的增大,铁素体和珠光体减少,贝氏体和马氏体增多,贝氏体从粒状逐渐转变为羽毛状和板条状。热变形使得高温奥氏体发生动态再结晶,原始奥氏体晶粒明显被细化,较高冷速下形成一些针状铁素体。热变形能提供更多的形核点,增大γ→α相变驱动力,缩短了贝氏体相变的孕育期,进而细化了室温组织。