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太原科技大学金属材料成形理论与技术山西省重点实验室: 作品数：56 被引量：156H指数：8; 相关机构：桂林理工大学材料科学与工程学院北京信息科技大学光电信息与通信工程学院武汉理工大学汽车工程学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金山西省回国留学人员科研经费资助项目更多>>; 相关领域：金属学及工艺一般工业技术机械工程自动化与计算机技术更多>>

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铝合金环形零件形/性一体化制造技术被引量：8: 2021年; 铝合金环形零件作为关键连接、传动、回转和支承部件在重型运载火箭贮箱、风电设备的轴承套圈及齿轮环、压力容器和核反应堆的加强圈等重大装备制造领域应用非常广泛。铝合金环形零件的生产是一个高能耗的热加工过程,现有生产工艺主要有两种:(1)厚板轧制-弯卷-对半焊接成形,环件焊接部位缝组织为弱性能区,无法满足在重载、冲击、高低温和强腐蚀等极端恶劣条件下长期稳定服役时的要求;(2)圆铸锭坯-多向锻造制坯-马架扩孔或环件辗扩,工艺流程冗长,辗扩前开坯、锻造和冲孔工序设备资金投入巨大,多次加热导致能源消耗和材料浪费严重,不利于环境友好型生产。深空探测领域铝合金环件存在几何尺度大、形状精度高、结构刚度低和服役环境苛刻等技术挑战,目前已实现Φ3 m~Φ10 m级大型铝合金环件辗扩生产。环件辗扩过程中的传热-变形-组织演变耦合行为使得环坯经历了多场、多因素作用下多道次、连续局部加载与卸载、不均匀变形和微观组织复杂演变历程。为了实现铝合金环件的辗扩成形,一是要使环件自身整体刚性和辗扩过程稳定,即"控稳";二是要使环件直径扩大与截面充填协同进行,同步获得径-轴向尺寸、截面轮廓及几何精度,即"控形";三是要使成形环件达到所要求的内部组织状态和各向性能,即"控性"。铝合金环形零件用环坯的制备是铝合金环件辗扩成形及其形/性一体化调控的基础,采用多向锻造变形技术可以有效细化大规格圆铸锭的粗大组织、破碎网状共晶化合物,实现组织改性,为后续辗扩过程提供优质环坯。通过开发铝合金环件双向辗扩智能建模仿真方法和基于力控的铝合金环件双向辗扩工艺路径智能仿真优化方法,解决了矩形/异形截面环件径-轴向变形区不协调、环件刚度弱及辗扩过程失稳等问题,实现了各轧辊运动的; 秦芳诚齐会萍李永堂刘崇宇亓海全康跃华; 关键词：辗扩

轴向柱塞泵配流副楔形角和方位角求解算法研究: 2024年; 针对配流副油膜形状理论建模难且与试验数据偏差大的问题,基于配流副油膜周向三点试验法,考虑力与力矩因素、偏磨因素和主轴与柱塞缸同轴度误差因素对配流副油膜形状的影响,建立柱塞缸轴向力平衡模型和配流副油膜厚度模型及配流副油膜形状的拟合算法。结果表明:3种试验工况下的三点膜厚拟合曲线与试验曲线吻合良好,进一步求解出配流副楔形角和方位角的时变曲线,为后续研究配流副润滑、摩擦和磨损特性奠定基础。; 牛蒙仉志强张晓马少杰金坤善; 关键词：轴向柱塞泵配流副方位角

环件辗扩成形过程微观组织及性能控制研究进展被引量：9: 2016年; 高性能大型环件精确辗扩控形控性一体化制造是大型运载火箭仓体、风电法兰、核电反应堆及石油化工容器等高端装备向着安全、轻量、高效和长寿命方面发展的迫切需求。综述环件辗扩成形过程微观组织及性能研究现状,分析单、双道次简单热模拟压缩试验和显微组织演变数值模拟技术在环件辗扩过程组织演变研究中的应用,探讨环件组织与性能控制中存在的问题,并指出目前的研究已无法满足上述高性能环件制造要求。提出复杂多道次物理模拟及内变量组织建模用于环件辗扩组织演化分析的必要性,探明环件宏观/微观织构定量表征和晶体塑性有限元法(Crystal plasticity finite element method,CPFEM)揭示组织演变机理的可行性。阐述今后高性能环件辗扩成形组织演变及性能控制的研究方向与重点,未来必须构建辗扩过程环件组织、织构和力学性能之间及其与工艺参数的定量关系。; 秦芳诚李永堂巨丽齐会萍; 关键词：环件辗扩织构

42CrMo铸造环坯高温拉伸性能被引量：4: 2017年; 以常用轴承材料42CrMo钢为研究对象,采用Gleeble-3500热力试验模拟机,通过高温拉伸试验,分析了铸造42CrMo钢的高温拉伸力学性能。建立了抗拉强度模型,并验证了模型的准确性;计算了硬化系数和应变速率敏感系数。结果表明,铸造42CrMo钢的硬化系数随加热温度升高而减小,随应变速率增大而增大。应变速率敏感系数则随温度升高而增大,随应变速率增加而减小。; 武永红李永堂齐会萍; 关键词：高温拉伸抗拉强度

双金属复合环形构件制造技术研究进展被引量：6: 2021年; 环形构件作为关键连接、传动和回转支承基础件,品种多、用量大、用途广。在深空探测、石化和风电等极端严酷环境应用场合,对环件内层和外层性能均提出了不同要求,使得单一金属环件在性能上越来越难以满足实际使用性能的要求。双金属复合环形环件可以同时兼具两种单一金属材料的优点,最大限度地实现其性能的优势互补,从而提高环件的使役性能和可靠性。综述了现有双金属复合环形构件制造技术研究现状,根据复合环件界面结合机制的不同,着重阐述了滚压、胀接、拉拔复合等机械结合法和离心铸造复合等冶金结合法的结合规律与特点,指出了现有制造技术的局限性和存在的问题,在离心铸造复合法的基础上提出了基于离心铸坯的双金属复合环件短流程制造技术,总结了新技术的特点、研究内容和发展趋势。; 裴蒙蒙齐会萍秦芳诚李永堂

Q345/40Cr钢双金属环件的热处理工艺及组织性能被引量：3: 2023年; 对热辗扩Q345钢/40Cr钢双金属环件进行860~950℃淬火和520~610℃回火处理,并对热处理后的组织和性能进行了观察、分析和测试。双金属环件在890℃淬火后,进行不同温度回火,测试其力学性能。结果表明,淬火后晶粒细化,随着淬火温度的升高,晶粒变大。40Cr钢硬度先下降后升高,Q345钢硬度稍微下降,结合层靠近40Cr钢一侧硬度先下降后升高,靠近Q345钢一侧硬度下降。在860℃淬火时,40Cr钢一侧合金元素未完全溶解,在890℃淬火效果最佳。随着回火温度的升高,双金属环件的抗拉强度和硬度下降;40Cr钢的伸长率提高,Q345钢和结合层的伸长率先升高后降低;双金属环件的冲击性能提高。结合层断口在Q345钢一侧。双金属环件在890℃淬火、550℃回火后综合性能最好,可以满足实际使用要求。; 常耀东齐会萍齐会萍李永堂贾燕龙; 关键词：淬火温度回火温度

芯辊进给速度对环件热辗扩工艺的影响规律研究: 2015年; 基于DEFORM软件建立了三维有限元模型,对铸坯Q235B法兰件热辗扩成形过程进行数值模拟,揭示了不同匀速和变速的芯辊进给速度对环件热辗扩过程中等效应变场、温度场、辗扩力以及金属流动特性的影响规律,并从金属塑性成形原理和塑性加工力学等角度对这些规律进行了分析,为铸坯环件热辗扩在实际应用中芯辊进给速度的选择提供了理论依据,对揭示热辗扩成形机理也具有十分重要的意义。; 蔡中祥付建华李永堂巨丽; 关键词：进给速度铸坯数值模拟

冷却速度对42CrMo环坯铸造二次枝晶臂间距及裂纹缺陷的影响被引量：5: 2014年; 针对提出的铸辗连续成形新型工艺,从细化组织、提高铸件质量,避免裂纹缺陷方面考虑,分别对采用砂型和金属型的42CrMo铸造环件进行温度场、应力场的数值模拟,利用模拟结果,进行凝固冷却过程裂纹倾向性预测。得到铸坯冷却速度越大,在铸型内停留时间越长,铸件收缩量越大,热应力越大,形成裂纹的倾向性也越大。边角部是最容易形成裂纹的部位。同时通过对铸坯进行微观组织数值模拟,建立冷却速度与二次枝晶臂间距的函数关系,分析冷却速度对组织性能的影响,得到采用金属型铸造可获得比砂型铸造组织性能好的铸坯。通过对比两种铸造方式,确定采用金属型铸造在1 050℃左右温度下出模,可获得高质量无缺陷铸坯,可基本满足基于42CrMo环坯的铸辗连续成形工艺要求。分析结果可为预测铸件质量,试验研究提供理论参考。; 武永红李永堂贾璐秦芳诚; 关键词：热应力

环件铸辗连续成形新工艺温度参数的研究被引量：2: 2014年; 针对传统环件生产工序繁琐、材料和能源浪费较严重的现状,提出一种环形零件铸辗连续成形新生产工艺。根据理论分析、数值模拟与试验研究来确定生产工序中冶炼、浇注和运输工序中的温度参数:以42CrMo合金钢为研究对象,利用JMatPro软件模拟出合金相图,依据凝固过程相变情况及工业生产实际制定冶炼温度,冶炼温度为1 750℃;通过ProCAST软件对离心铸造过程进行模拟,分析铸造凝固过程中组织晶粒尺寸、温度变化及应力变化,确定浇注温度和出模温度,其中浇注温度为1 520℃、出模温度为1 050℃;运用高温热台试验研究动态组织晶粒变化过程,制定环件保温温度及保温时间,保温温度为1 000℃,保温时间为180 min。模拟结果与工业生产相符合,且热台试验显微镜下观察,经保温处理的试样组织均匀细小,满足热辗扩晶粒条件要求。; 贾璐李永堂武永红齐会萍; 关键词：环件数值模拟

大采高支架降柱泄压能量回收特性研究被引量：1: 2017年; 针对大采高综采面液压支架降柱泄压工况,提出了一种能量回收再利用回路及控制方法。建立了降柱泄压能量回收回路的AMESim仿真模型,研究了蓄能器容积、蓄能器充气压力、蓄能管路长度和液控单向阀通径对立柱缸无杆腔压力和能量回收容积的影响规律,分析了立柱缸无杆腔压力和能量回收容积的动态特性曲线。结果表明:蓄能器容积、蓄能器充气压力对降柱泄压能量回收容积影响明显,液控单向阀通径对能量回收时间影响明显,而蓄能管路长度对回路两种特性影响均可忽略。; 仉志强李永堂刘志奇闫驾虎庄国顺; 关键词：液压支架节能 AMESIM

太原科技大学金属材料成形理论与技术山西省重点实验室

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