高端轴承试验资源共用共享研究

在对国内轴承行业相关企业调研及相关专家座谈的基础上,从政策支撑、平台共享、利益分配、复合型人才等方面系统分析了制约国内高端轴承试验资源共用共享的现状及影响因素,并从制度建设、资源优化整合、人才共享等方面就高端轴承共享平台建设提出了建议、措施,为我国高端轴承试验资源实现共享建言献策。     

Aermet100钢高温变形动态再结晶晶粒演变行为

目的研究高温变形对合金动态再结晶晶粒尺寸的影响。方法利用Gleeble 3500热模拟试验机对Aermet100超高强度钢进行了热模拟压缩,分析了动态再结晶晶粒在变形温度为800~1040℃、应变速率为0.01~10 s-1条件下的演变行为。结果研究发现,Aermet100钢动态再结晶晶粒随变形温度的升高而增大,随应变速率的增大而减小,高温、低应变速率变形后获得的动态再结晶晶粒尺寸较大,再结晶充分;低温、高应变速率获得的动态再结晶晶粒尺寸细小,但再结晶不完全。结论根据实验数据,建立了动态再结晶晶粒尺寸随Zener-Hollomon参数变化的理论模型,为Aermet100钢锻造工艺优化提供了理论依据。     

直升机飞行安全件锻造残余应力与表面裂纹研究

针对残余应力导致某型直升机锻件表面裂纹萌生问题,系统研究了35Cr2Ni4MoA飞行安全件表面裂纹形成机理与防治方法。结果表明,35Cr2Ni4MoA锻后冷却方式对残余应力影响显著,空冷残余应力明显高于缓冷(坑冷),坑冷残余应力均值为1080 MPa。另外,残余应力受终锻温度影响显著,残余应力随终锻温度升高基本呈现增大趋势。锻后退火和吹砂可有效降低35Cr2Ni4MoA锻件残余应力。残余应力大于600 MPa时,35Cr2Ni4MoA锻件在盐酸下易产生应力腐蚀,且裂纹长度、宽度和深度与残余应力和腐蚀时间呈正相关。未进行退火处理以降低残余应力时,35Cr2Ni4MoA锻件不能进行酸洗处理。     

温度和弹性应变能对Ni75Al21.5Nb3.5合金原子有序行为的影响

利用微观相场法研究了应力和温度共同耦合作用下Ni75Al21.5Nb3.5合金的原子有序行为。结果表明:弹性应变能参数ξ越大,L10相的孕育期越短,所析出的L10相的最大体积分数更大,存在时间也更长,单一取向性也更明显。在同一温度下,Ni原子在αⅡ位的最小占位几率随ξ的增加而降低,而Al、Nb原子则呈相反的变化趋势;L10最大体积分数随ξ的增大先增加而后趋于稳定。在同一畸变能下,Ni原子在αⅡ位的最小占位几率随温度的升高而增加,而Al、Nb原子则恰好相反;L10最大体积分数随温度的升高先增大后减小。     

燃气轮机用IN718高温合金改锻工艺

为了探索IN718高温合金大型燃气轮机轮盘锻件的制造工艺及质量控制要点,采用VIM+VAR制备的Φ450 mm大规格IN718高温合金近铸锭,进行了不同变形温度、改锻火次及包套方式等热变形参数的改锻并制成锻件,经固溶+时效热处理后通过水浸法超声波检测、光学金相检验及室温拉伸试验等方法对锻件进行研究。试验结果表明：对于超大规格的IN718高温合金近铸锭材料,通过在1080～1010℃加热进行反复镦拔,可明显改善锻件上、下端面的变形量,降低超声波检测时的噪声水平,获得等轴细晶组织并消除δ相的方向性,锻件的综合力学性能最优;镦拔中应注意减少坯料与平砧的传热,避免出现少数未再结晶的、顺着变形方向被拉长的扁长晶粒。     

基于弧焊机器人结合增材制造技术修复超大型模具的可行性分析

提出了采用弧焊机器人结合增材制造技术修复超大型模具的方法,通过有限元对模具受力状态分析,设计了具有梯度结构的焊接修复层。通过实验和试制,证明该方法可有效解决超大型模具的缺陷修复问题。     

航空锻件常见表观缺陷及其控制研究

目的 揭示服役寿命长、工况苛刻、锻造成本高、质量控制难度大的航空结构件与发动机盘件用钛合金、高温合金等锻件外观缺陷的产生原因及控制措施。方法 按照航空锻件锻造流程(开坯、制坯、模锻和锻后热处理),分别研究裂纹、折叠、错移等锻造缺陷产生的原因。结果 航空锻件产生表观质量缺陷的原因一般由工艺设计不合理、锻造操作不当、工装设备保障不到位等导致,需结合锻件材料、形状、变形过程等采取对应措施进行优化解决。结论 对航空锻件缺陷产生原因进行了研究,给出了行之有效的解决措施,对于航空锻件质量的提高,尤其是新材料、大尺寸、复杂结构的航空锻件研制具有重要的工程指导意义。     

X22CrMoV12-1马氏体不锈钢高温形变热处理工艺研究

通过正交试验方法,研究了高温形变热处理工艺对X22CrMoV12-1马氏体不锈钢锻件生产的可行性。结果表明:回火温度是影响不锈钢锻件强度和韧性的最显著因素,锻造温度为次要因素,变形量为最不显著因素;选定1075℃的锻造温度、40%的变形量,665℃的回火温度时,锻件能够很好地满足塑性标准要求,并可实现良好的强韧性匹配;高温形变热处理工艺锻后省去固溶处理工序,直接淬火后进行回火,可缩短产品的生产周期,降低成本。     

飞机滑轨工艺凸台增材-锻造复合制造技术

为了解决某飞机用30CrMnSiNi2A钢滑轨锻件在锻造过程中存在的工艺凸台未充满和折叠等问题,提出了一种增材-锻造复合制造技术。首先,以30CrMnSiNi2A钢作为药芯焊丝,采用电弧熔丝技术在滑轨锻件上增材出工艺凸台;然后,对构件进行一体化锻造,实现整体构件的锻造成形;最后,对热处理后的增材区、增材与锻件本体的连接区进行低、高倍显微组织观察和力学性能检测。结果表明：经过增材-锻造复合制造后,构件增材区的工艺凸台充填完整,晶粒度达到7级或更高,与一体化锻件的晶粒度相当;然而,部分区域中存在明显的气孔和夹杂等缺陷,导致该区域的力学性能严重下降。在低倍下无明显缺陷的试样,其抗拉强度、屈服强度、伸长率和冲击韧性与锻件本体的相当;而有明显缺陷的试样在测试中发生了提前失效,其性能明显低于锻件本体的性能。     

热锻模具结构参数与模具应力关系的数值模拟

为降低深型槽锻模型槽底部过渡圆角处的开裂风险,为锻模结构设计提供指导,通过所设计的模具探究了结构参数(型槽底部过渡圆角半径R、毛边槽桥部单边高度h、入口圆角半径r以及拔模斜度α)对模具应力(模具的最大主应力)的影响。采用单因素变量法,设计了4组模拟实验,共计24次有限元模拟,并通过对比成形载荷的模拟结果和已有研究预测结果来验证模拟的正确性。模拟结果表明：σ_max(模具应力最大值)随着R的增大而减小,且二者呈现出较好的线性关系,即R增大1 mm,σ_max下降约40 MPa;模具整体应力水平随着h的增大而迅速减小,但减小程度逐渐降低;r在1～7 mm变化时对模具应力的影响较小;α对模具应力的影响机理较为复杂,但总体而言,增大α会导致模具应力轻微上升。