钢板火焰切割失效分析

对在火焰切割钢板过程中形成的裂纹进行了断口分析,并通过对火焰切割失效面和完好面进行的金相、显微维氏硬度等对比试验探讨研究了火焰切割失效的原因。结果表明,失效面与完好面表层金相组织、显微硬度均存在较大差别,失效切割面的切割温度过高以致超过基体熔点是导致裂纹产生的原因。     

火炮底板开裂分析

某公司购买的热轧钢板用于制作火炮底板,经数控火焰切割后,在过渡圆弧角处出现裂纹。采用化学成分分析、力学性能检测、金相检验、扫描电镜观察等方法对裂纹形成原因进行分析。结果表明:底板的化学成分和主要力学性能指标正常,原始组织粗大降低了材料性能。底板经火焰切割后组织变化较大,产生了粗大贝氏体和马氏体等不良组织,综合分析认为,底板断裂的主要原因是经数控火焰切割后组织应力过大和在过渡圆弧角处存在应力集中。通过采用火焰切割前对底板进行正火处理,提高了材料性能,有效避免了底板的开裂失效。     

火焰切割法取样加工余量对Q345B钢板力学性能的影响

通过对火焰切割法取样的热轧Q345B钢板进行拉伸、常温冲击、硬度和金相组织检测试验,得到了距离火焰切割线不同位置试样的力学性能,研究了加工余量对钢板力学性能的影响。结果表明,热轧Q345B钢板距火焰切割线1.5 mm范围内,其显微组织受到了影响;取样加工余量大于5 mm时,钢板力学性能及硬度不受影响。因此,减小火焰切割加工余量可以提高钢板综合成材率。     

S40C钢制齿轮表面裂纹产生原因分析

S40C钢制齿轮服役一段时间后,单个齿面出现裂纹状缺陷。采用宏微观分析、金相检验、显微硬度测试等方法,对该齿轮缺陷产生的原因进行分析。结果表明:齿面裂纹状缺陷为接触疲劳所致,造成局部接触疲劳裂纹产生的根源是齿面存在磨削烧伤,显著降低齿面硬度,改变齿面强度梯度分布,在循环啮合作用下出现接触疲劳开裂。进一步地,对感应淬火齿轮齿面硬度降低的影响因素进行详尽的阐述,并结合不同啮合状态下齿轮强度曲线和剪切应力曲线之间的相互关系,论述常见的齿轮剥落现象及失效机理。     

不锈钢钢管堵头裂纹失效分析

不锈钢堵头经使用5年后出现严重的穿透性裂纹,通过裂纹面断口分析、裂纹剖面金相检验、显微组织观察、显微硬度测试等方法对堵头裂纹形成原因进行了分析。结果表明,堵头裂纹属于应力腐蚀裂纹,堵头外表面介质环境存在较多含硫酸根等应力腐蚀敏感的离子是导致不锈钢堵头发生应力腐蚀开裂的主要原因。     

渗碳淬火齿轮齿面裂纹的检测和分析

应用金相、显微硬度和X射线等手段对齿轮齿面裂纹进行了检测分析。结果表明,齿面裂纹为磨削裂纹,与磨削表面发生二次淬火烧伤及回火烧伤有关;渗碳层内存在较大的内应力,导致裂纹较深。对产生裂纹的原因进行了分析和讨论,并提出了解决裂纹的方法。     

不锈钢堵头裂纹失效分析

不锈钢堵头经使用5年后出现严重的穿透性裂纹,通过裂纹面断口分析、裂纹剖面金相检验、显微组织观察、显微硬度测试等方法对堵头裂纹形成原因进行了分析。结果表明,堵头裂纹属于应力腐蚀裂纹,堵头外表面介质环境存在较多含硫酸根等应力腐蚀敏感的离子是导致不锈钢堵头发生应力腐蚀开裂的主要原因。     

低碳钛微合金化钢板坯火焰切割面开裂原因分析

用宏观腐蚀试验、金相显微镜、扫描电镜等分析了低碳钛微合金化钢板坯火焰切割面裂纹缺陷,模拟了板坯火焰切割后的温度变化,测定了低碳钛微合金化钢的静态CCT曲线。结果表明:板坯火焰切割后,在高的冷却速度下产生了马氏体相变;热应力和相变应力的共同作用导致了低碳钛微合金化钢板坯火焰切割面裂纹的产生。     

不同切割方法对Q345B钢板切割面质量的影响

用光学金相显微镜、扫描电镜等对Q345B钢板通过火焰切割、剪板机切割和空气等离子切割三种不同切割方法的切割面进行了相关观察和分析。结果表明:Q345B钢板经剪板机切割和空气等离子切割的切割面上容易产生微裂纹缺陷,而钢板厚度方向存在的中心偏析与切割面上的微裂纹没有直接联系,但中心偏析会加剧裂纹的进一步扩展。     

双金属带锯条疲劳裂纹失效分析

双金属带锯条在使用过程中发生了疲劳裂纹失效,采用金相显微镜、显微硬度计、体视显微镜和扫描电镜等检测方法,对双金属带锯条的显微组织、硬度和断口形貌进行了检验分析。结果表明,该裂纹为低周疲劳裂纹,主要是由于锯条表面存在的切削加工缺陷以及基体硬度偏高造成的。建议适当降低基材硬度,并有效去除背部表面和齿根部的毛刺等缺陷。     

Fatigue failure of coated carbide tool and its influence on cutting performance in face milling SKD11 hardened steel

Failure patterns of coated carbide tool were investigated by high-speed face milling of the hardened steel SKD11. Tool failure surface morphology, cutting force and machined surface roughness were also analyzed to reveal the failure mechanisms. The results indicated that the dominant failure pattern of coated carbide tool was breakage. The primary mechanism of tool breakage was fatigue fracture. Under different cutting speeds, the distinctive morphologies of fatigue fracture were presented on the failure surfaces. At low cutting speeds, many fatigue sources were observed on the rake face. The distance between fatigue sources and tool nose was approximately two times of the depth of cut. With the increase of cutting speed, the fatigue striations and riven patterns were observed at the fracture surface. In addition, the fatigue steps and crack deflection were found under high cutting speeds. The main fracture mode was intergranular fracture at lower cutting speeds. However, it was transgranular fracture at higher cutting speeds. Furthermore, the irregular fracture surfaces at low cutting speeds and at high cutting speeds contribute to a larger cutting force increment compared with the medium cutting speeds. The increment of surface roughness in the initial and severe wear stages was lower than that in the steady wear stage, while the deviation of surface roughness was relatively large.     

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 用光学金相显微镜、扫描电镜等对Q345B钢板通过火焰切割、剪板机切割和空气等离子切割三种不同切割方法的切割面进行了相关观察和分析。结果表明：Q345B钢板经剪板机切割和空气等离子切割的切割面上容易产生微裂纹缺陷,而钢板厚度方向存在的中心偏析与切割面上的微裂纹没有直接联系,但中心偏析会加剧裂纹的进一步扩展。     

可阵列式废旧连铸坯火焰切割机器人系统设计

针对钢厂炼钢过程中产生废坯需要人工切割的问题,研制一种可阵列式废旧连铸坯火焰切割机器人系统。火焰切割机器人主要包括直角坐标式切割机器人、火焰切割装置、连铸坯支架和PLC控制系统。通过上位机可以实现与多个PLC控制系统之间的通信从而建立多个火焰切割机器人阵列式使用的火焰切割机器人系统,用激光测距传感器测量出待切割连铸坯尺寸后,自动规划切割路径并完成切割。利用此火焰切割机器人可以代替人工,提高废坯切割的质量和效率。     

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 用TC4和TC8钛合金制造的加工刀具,在使用过程中发生失效。利用金相分析、力学性能测试和无损检测等手段对刀具失效的原因进行了分析。结果表明：刀具失效是由刀具开裂引起的。工作过程中刀具表面产生疲劳裂纹,疲劳裂纹在表面不连续缺陷处萌生并扩展。而失效零件粗糙的表面是裂纹产生的主要原因。     

板坯火焰切割机故障分析及改造

某钢厂连铸车间K7043火焰切割机机械系统常见故障表现为提升机构传动箱体断裂;介质系统常见故障表现为管道元器件堵塞、切割枪堵塞;电气系统常见故障表现为编码器故障、电缆损坏、接近开关故障。对切割机常见故障进行分析,表明提升机构传动箱体断裂为箱体存在应力集中造成;管道元器件堵塞为煤气中焦油析出造成,切割枪嘴堵塞为切割热态板坯渣子飞溅堵塞造成;电气系统常见故障多由于切割机工况复杂造成。随后对火焰切割机进行了适应性改造,提升机构传动箱体应力集中现象得到消除,介质系统管路元器件堵塞情况得到改善,缩短了切割枪嘴更换时间,降低了电气元件故障率。对其实际运行情况进行观察,切割机故障率得到明显降低。     

基于PC的数控火焰切管机床研制

在对数控火焰切管机床的加工原理和割炬路径的运动学分析基础上,研制了一种功能强大的火焰切管数控机床.设计了相应的计算机程序,能够根据切割类型和参数直接定义加工程序;构建了开放式、模块化的数控系统平台,实现了高质、高效、自动切管.     

Analysis and influence of acetylene and propane gas during oxyfuel gas cutting of 1045 carbon steel

Many metal-manufacturing industries include oxyfuel cutting among their manufacturing processes because cutting and welding are often required in metal-cutting processes, specifically in the fabrication of pressure vessels and storage tanks. The oxyfuel cutting process uses controlled chemical reactions to remove preheated metal by rapid oxidation in a stream of pure oxygen. Previous research has demonstrated that metal cutting surfaces varied depending on the gas used for the combustion as well as the cutting speed (Vc) used during the process. In this research, AISI 1045 carbon steel was cut using an oxyacetylene and an oxypropane cutting process. Different tests, such as surface roughness, cut drag displacement, groove width, microhardness, and microstructure, were used to analyze the influence of the Vc and the combustion flame (oxyacetylene and oxypropane). The results showed, in general, better cut surfaces when using propane gas. Also, it was demonstrated that oxyacetylene cutting is almost 85% more expensive than oxypropane cutting.     

氧生物柴油火焰温度计算及火焰切割分析

从理论上分析生物柴油用于金属火焰切割的可行性,根据热力学理论计算生物柴油中性焰和氧化焰的理论温度,分析生物柴油燃烧过程中氧气的消耗量;并根据燃烧学对比分析生物柴油与汽油在空气中完全燃烧的火焰长度。计算结果表明:虽然生物柴油火焰温度比乙炔燃烧温度低,但能达到2436℃以上,火焰长度将近是汽油火焰长度的0.92倍,长度基本相当,说明生物柴油可用于金属火焰切割,只是预热时间应比乙炔长。这在理论上说明生物柴油可作为金属切割的燃料,为进一步进行氧生物柴油火焰切割技术研究奠定了理论基础。