基于有限元法的某深孔件模锻成形工艺研究

某深孔件是船用低速柴油机中的关键构件,由于其特殊的工作环境,该工件的制造技术有着极高的要求。精密模锻是一种可以改进锻件整体质量及提高产品性能的工艺,因此可以通过模锻工艺来加工该深孔件。本文采用有限元模拟软件对该深孔件在压力机上模锻成形过程进行了数值模拟仿真,分析了锻件的温度场及应力场的分布特征,从而指导该深孔件的实际生产。

热等静压工艺提升铸件致密度的研究

热等静压可作为一种在惰性气体环境中利用高温高压在密闭空间中对铸件进行处理的特殊热处理技术。介绍了铸件经过热等静压后处理对其显微组织和致密度的影响,以及热等静压工艺过程中时间、温度和压力的控制以消除铸件内部封闭孔隙,减少铸件缺陷,显著提升铸件致密度。

薄壁零件的激光选区熔化成形形变控制

本文基于ANSYS有限元软件,建立了SLM成形薄壁零件的热—力耦合动态模拟模型,采用高斯面热源作为激光输入,研究了薄壁零件在典型工艺参数下的应力场和形变规律。结果显示:在选定的工艺参数下,零件的总体形变规律为外壁的形变量大于内壁,高度略有缩短,壁厚减小,但整体形状无明显畸变;分析了冷却过程中的变形机理,提出了优化冷却方式、调整零件设计尺寸等方法,以提高尺寸精度。

氨燃料的应用及腐蚀问题分析

氨作为零碳能源目前被公认为是最优替代燃料,可以快速高效地替代传统化石燃料进入全球市场,在缓解能源危机、减少CO_(2)排放等方面具有广阔前景。本研究将从氨燃料的国内外发展现状出发对NH3燃烧的技术进行阐述,并对氨燃料在工业化应用方面的腐蚀问题进行介绍,为后续氨燃烧应用技术的发展提供参考。

排气阀等离子堆焊高强度合金粉末的残余应力与变形有限元分析

针对大型船用排气阀在焊接过程中易出现应力集中等焊接缺陷的问题,采用ABAQUS有限元软件对排气阀等离子堆焊高强度合金粉末材料的应力、变形进行数值模拟。为了考虑合金粉末材料的非线性变化,采用熔点定义材料的不同状态,并将其与材料参数一起写入UMATHT子程序。结果表明:基于UMATHT子程序计算出的残余应力值与实验结果拟合度高,残余应力受材料本身的影响较大,厚度方向与轴向的残余应力大致以焊缝为中心呈对称现象。焊缝的变形量总体上比母材的大,但变形量较小,主要位于焊缝中间部位。

预拉伸对船用气阀等离子堆焊残余应力影响的有限元分析

基于ABAQUS有限元分析软件模拟了大型船用气阀在有预拉伸力和无预拉伸力情况下的等离子堆焊过程,通过二次开发热源模型,建立了多个生死单元分析步,实现焊料的逐步填充,考虑了不同材料性能参数随温度的变化。结果表明:预拉伸焊接法可以有效减小焊后残余应力,当预拉伸应力σp=20%σs时,效果最明显,焊缝区残余应力降低幅度达43%,同时,整个焊接件残余应力分布更为合理,应力梯度得到大幅改善,但是,在轴向焊缝处应力不减反增现象明显。最后对产生的缺陷进行分析,得到了优化的工艺参数,模拟结果与试验结果吻合较好。

镍基高温合金热变形过程组织预测研究综述

本文综述了镍基合金的高温塑性变形行为及建模、微观组织演变规律及建模的研究进展,阐述了利用有限元技术预测热变形显微组织的研究现状,得到如下结论:镍基合金的高温塑性变形行为表征模型主要有唯象本构模型和神经网络模型;动态再结晶模型能够准确描述镍基合金热变形过程的微观组织演变,结合有限元模拟技术有助于实现热变形过程的组织预测及调控。

应变量和应变速率对Ni80A合金热压缩过程动态再结晶的影响

本文基于已建立的Ni80A合金动态再结晶模型,在有限元模拟软件中建立Ni80A的热压缩有限元模型;探究热塑性变形过程中应变量和应变速率对Ni80A动态再结晶行为的影响规律。结果表明:动态再结晶体积分数随应变量增大而增大,随应变速率增大而减小;平均晶粒尺寸随着应变量增大而减小,随着应变速率增大而减小。

船用喷嘴增材制造设计和工艺优化研究

船用喷嘴服役时需要在高温、高压的工况中进行,服役工况及其本身机构设计较为复杂,传统工艺设计很难对内部结构进行设计和优化,从而降低服役过程温度,提高使用寿命。本文通过对船用喷嘴进行一体化设计研究,使用金属3D打印的方式设计独特的内部流道进行降温处理,表面则采用激光熔覆的方式进行耐高温、耐腐蚀材料增材设计,从而达到适应高温、高压工况的使役结构,提升工件使用寿命。

国有企业破解三能机制困局的应对策略探讨

国有企业是推进国家现代化建设、保障人民群众共同利益的重要力量,是国家事业长远发展的重要物质基础和政治基础,是我国国民经济中的中流砥柱。笔者紧盯国有企业市场化改革方向,紧扣激发人才活力、提高人才效率,通过对国有企业人才现状的分析,提出了当前人才队伍建设中存在的突出问题和“三能”机制困局的解决措施,打通改革落地的“最后一公里”。

基于多场耦合有限元法的大规格电镦成形工艺优化

为了分析电镦成形过程中缺陷的形成过程,基于MSC.Marc平台建立了多场耦合的有限元分析模型。通过数值模拟和生产实践得出产生波浪缺陷的主要原因有两方面:一是在预热阶段大电流的作用下,随温度升高,趋肤效应明显,形成椭圆柱体,这种现象在后面的电镦成形过程中逐步放大,从而形成波浪缺陷;二是电镦过程中峰值电流大、温度较高,且峰值电流在靠中、后阶段,硬化不明显,导致波浪缺陷。随后,通过无级电流变化的模式调节不同阶段的电流,成功避免了电镦过程中的波浪缺陷。最后,通过在MSC.Marc软件中开发电流子程序,建立了电流多节点闭环控制的数值模拟优化方法,并在实践生产中得到验证。

构件电弧增材后碾压消应力有限元建模及分析研究

碾压消应力是消除构件电弧增材后表层的一种重要且很有发展潜力的消应力方法。工件表层经碾压变形后,通过改变工件的形状和厚度,来达到对工件产生变形,释放工件里残余应力。对装备构件进行碾压消应力模拟,模拟结果显示在强旋过程中,消除了槽底中间很大的残余拉应力,消除大部分工件内部横向残余应力和纵向残余应力。强旋大体上消除了大部分残余应力,但是表面会出现一定的应力集中。良好的消除残余应力的效果可以让强旋作为消除残余应力流程的一部分。

基于多场耦合的电镦成形工艺有限元模拟

结合实际生产经验在DEFORM软件平台中建立电-热-结构多场耦合的电热镦粗有限元模型,并采用多组工艺参数进行模拟计算,分析不同电流密度和镦粗压力对成形尺寸、温度场和等效应变速率场的影响。结果表明:电镦初期,由于砧座与工件之间接触电阻的存在,温度迅速升高,之后通过工件自身电阻产热,温度基本趋于稳定;等效应变速率最大值存在于工件脖颈段;工件蒜头最大半径和最高温度随电流密度增大而增大;镦粗压力增大使得蒜头最大半径增大而工件最大温度下降。对电镦过程中产生的缺陷进行模拟分析,得到相对优化的工艺参数,模拟结果与试验结果吻合较好。

金属3D打印在船用柴油机零配件制造中的应用

船用柴油机中喷射系统及增压系统内部具有迷宫式的流道、内凹腔体,以及较多的精密偶部件,传统方式是通过铸造、机加工、焊接等工艺将诸多的零部件加工后装配而成,后期存在较大隐患。利用金属3D打印技术即增材制造技术,可实现复杂零件一体化、轻量化产品直接成形,减少对专业人员的依赖,使产品的设计自由度更高、生产工序更短,更加契合船舶柴油机动力系统降本增效、提升性能的真正需求。文章介绍了几种通过金属3D打印技术实现了船用柴油机关键零部件的制造。

船舶配套企业数字化转型基本路径和方向探讨

关键提示作为行业领军企业,南京船配是船舶低速机配套产业链核心企业,通过长期开展信息化、数字化能力建设,围绕产品全生命周期打造数字化生产能力,在创新能力、生产效率、效益提升等方面取得了巨大改善,企业核心竞争力和经济效益显著提升。

电弧增材有限元建模及残余应力分析

电弧增材制造技术作为一种材料利用率高、成本低的快速成形制造技术,具有巨大的发展潜力,但电弧增材产生残余应严重影响了工件寿命和性能。本文主要使用有限元模拟软件ABAQUS对电弧增材制造过程进行有限元模拟,研究电弧增材参数对残余应力的影响规律。

大规格气阀坯电镦成形质量控制研究综述

制坯作为气阀成形的关键工序,其成形质量决定着气阀的服役性能和寿命。通过分析热挤压和电镦等成形工艺的优缺点可知,电镦相较于其他成形工艺更适用于大规格气阀坯成形。而随着气阀坯规格的增大,电镦件成形质量也愈加难以控制。针对表面波浪等形状缺陷和晶粒粗大等微观缺陷对其进行成因分析,从成形形状、晶粒控制和形状-晶粒协同控制3个方面综述了大规格气阀坯电镦成形质量的控制方法,并进一步阐述了电镦工艺智能优化方法,为大规格气阀坯电镦成形的实际生产提供参考。

等离子堆焊工艺对新能源柴油机气阀机械性能的影响

采用等离子堆焊技术在42CrMo合金结构钢基体制备不同热输入条件下的Colmonoy56 SPL粉末合金堆焊层,通过金相显微镜、扫描电镜、硬度测试等手段对合金层的微观组织、成分、稀释率、洛氏硬度、显微硬度进行分析.结果表明:合金层主要由3种相组成,分别是γ-Ni基体相、富Cr的碳化物相、菊花状的共晶组织相;不同热输入条件下合金层的稀释率、微观组织存在差异,不同相的单相显微硬度差异明显,共晶组织的相比例影响合金层宏观洛氏硬度,随着共晶组织相比例的增大,合金层硬度呈减小的趋势.

热喷涂陶瓷涂层在NaCl溶液中的耐腐蚀性

采用超音速火焰喷涂与等离子喷涂制备了WC-Cr_(3)C_(2)-Ni涂层与Al_(2)O_(3)-40TiO_(2)涂层,研究了两种热喷涂陶瓷涂层在3.5wt%NaCl溶液中的耐腐蚀性。结果表明:WC-Cr_(3)C_(2)-Ni涂层在3.5wt%NaCl溶液中存在钝化现象,具有良好的耐点蚀能力。与Al_(2)O_(3)-40TiO_(2)涂层相比,WC-Cr_(3)C_(2)-Ni涂层的腐蚀电位更高且腐蚀电流密度更小,WC-Cr_(3)C_(2)-Ni涂层的电阻Rct约为Al_(2)O_(3)-40TiO_(2)涂层的30倍,这表明:WC-Cr_(3)C_(2)-Ni涂层在3.5wt%NaCl溶液中的耐腐蚀性更好。

船用柴油机振动信号气阀磨损预测系统

船舶柴油机在运行过程中变化复杂,受到内部各部件的振动、冲击、摩擦及燃烧等激励作用,缸盖会产生非稳态振动信号。非稳态振动信号可以实现相应零部件及燃烧状态的故障预测,气阀是柴油机的重要部件,通过振动信号来分析气阀磨损情况具有重大意义。本文基于实测以及有限元模拟得到不同磨损状况下的缸盖振动信号,通过对其进行分析,得到对应磨损程度下的特征参数,使用数据分析软件MATLAB构建特征参数与气阀磨损量之间的BP神经网络模型,并基于此模型构建船用柴油机振动信号气阀磨损预测系统。