海洋石油工程固定式导管架是海上油气资源开采的重要设施，是由钢管相贯焊接形成的空间桁架结构。导管架的主要焊接结构是T/K/Y节点，T/K/Y节点中存在大量的马鞍口结构。目前，对马鞍口的加工及焊接主要以二维图样贴片为主，尚无软件可实现管节点马鞍口的参数化三维建模。在分析马鞍口相贯线机理的基础上，建立马鞍口相贯线的数学模型，并基于此利用Unity3D编写了绘制马鞍口相贯线的通用软件，实现了马鞍口的参数化三维建模，有效解决了实际生产中T/K/Y节点马鞍口难以建模的问题，为管节点马鞍口…
高强钢以出色的力学性能在焊接结构的应用量急剧增加，其焊接接头性能已逐步成为研究焦点。为了解决高强钢焊接易出现冷裂纹、热影响区软化脆化、低温冲击韧度不高等问题，获得高强钢焊接接头优良强韧匹配。在使用熔化极气体保护焊接工艺的基础上采用不同的高强钢焊接接头优化方法，对严格控制热输入、焊前预热并控制热输入和研发并采用药芯焊丝这3种焊接接头优化方法进行分析总结，对3种优化方法下的焊接接头微观组织及力学性能进行分析，发现通过这3种接头优化方法可避免焊接接头产生裂纹、获得良好的韧性组织和力…
SAE5120钢制轴承套圈渗碳淬火后畸变较大，通过感应加热并模压淬火的方式可有效控制轴承套圈畸变。模具施加不同的压力、不同的加热工艺对套圈的畸变和理化性能有明显影响。阐述了不同模压淬火工艺方法，并通过统计分析，得出了模具压力与淬火冷却介质浓度对硬度、畸变和磨削余量的影响。
主驱动内齿式轴承为大型盾构掘进机关键零部件。虽然我国大型掘进机95%以上的零部件已实现自主研制，但大型主驱动轴承几乎依赖进口。高承载、高可靠性大型盾构掘进机主驱动轴承的内齿模数较大，对齿部感应淬火的硬度和硬化层深度技术要求更高。通过齿轮感应淬火感应器设计、淬火工艺研究与实际生产验证，取得了良好效果。
研究了1Cr11Ni2W2MoV马氏体不锈钢气体渗氮工艺参数对试样尺寸变化的影响，讨论了固溶冷却介质对其钝化膜形成与气体渗氮的影响。通过光学显微镜、扫描电镜和X-ray衍射仪分析了渗氮层组织和物相，利用显微硬度计检测了其硬度，采用中性盐雾试验评价了钝化膜形成能力。结果表明：1Cr11Ni2W2MoV不锈钢固溶油淬时，其中性盐雾试验24h时发生表面锈蚀现象。在600℃×12h气体渗氮时，渗氮层由Fe₂₋₃N与Fe₄N相为主和少量CrN相组成，渗层硬度950HV0.1以上，渗层厚…
通过正火和调质处理获取42CrMo渗氮钢不同预处理表面显微组织，利用OM、EDS和显微硬度计对离子渗氮后试样进行分析检测，并采用便携式显微硬度计对渗氮钢实物进行生产验证。结果表明：当42CrMo渗氮钢表层存在半脱碳层组织，与表层正常无脱碳组织试样的显微硬度检测结果相接近，氮与钢中合金元素结合生成合金氮化物，占强化机制的主导地位，然而其表面脆性等级显著下降，且距表面等间距硬度梯度降低幅度最大。显微组织级别和基体硬度是影响检测离子渗氮后表面维氏硬度的主要因素。
Cr8钢冲模在试模过程中产生断裂，采用金相显微镜、扫描电镜及能谱仪对断裂样品进行检测。对冲模崩裂断口进行检测，沉孔平台存在片层状挤压变形，表明该处材料强度低。沉孔平台表层氧化严重，样品经过加热及油淬过程，且加热过程未进行真空热处理。沉孔凹槽R角极小，该处应力集中很大，极易产生应力集中开裂。热处理后基体组织大部分已经形成回火索氏体，材料强度大幅度降低。对侧面断口进行检测，显示多条表面裂纹，并造成样品基体严重变形。该冲模断裂的主要原因，是由于热处理工艺不规范，材料强度显著降低，在…
工模具钢是模具制造业的基础，它的选择对模具加工行业中的模具设计和制造有着至关重要的作用。工模具钢广泛应用于汽车、航空航天、无线电仪表等行业，且随着模具加工行业的进步和模具钢的大范围应用，研究工模具钢的性能就显得十分重要。热处理工艺是将模具钢应用于实际中的重要一环，合理的热处理工艺可以改善模具钢的强度性能和工艺性能。目前，在试验研究和实际生产领域已有多种热处理工艺，并且研究人员仍在致力于更加高效、更加绿色的新工艺开发。主要概述了一些常见的工模具钢热处理工艺，并对其发展趋势做出展…
随着工业技术的提升，农用机械供油系统类零件的开发和制造成本得到了降低，通过供油系统类零件的开发来提升农用机械总体性能成为立足农机市场的新要求。结合供油系统类铸件质量要求很高，需要进行压力渗漏检测，尺寸和内部质量很难同时保证，以及短期快速制造难度很大等特点，针对零件结构和质量要求进行分析，选择合适的快速制造工艺路线。采用铸件结构优化设计、铸造工艺设计、铸造工艺模拟优化、3D打印3D P砂型、电磁真空增压铸造以及质量检验等主要工序，实现供油系统类零部件研制，解决了供油系统研制过程…
金属铌是超导线材重要的阻隔层材料，铌板通过卷筒焊接后，装入Nb3Sn、NbTi等超导芯部材料，经过挤压、集束拉拔等工序得到超导线材。铌板在加工过程中经过多道次变形、多次退火，最终以超导线材阻隔层的形式存在。因此，对超导线材用铌板的晶粒度、力学性能及均匀性等方面提出较高要求。对铌板的轧制工艺、热处理制度设计了对照试验并进行了深入研究。通过对比成品板材的晶粒度、力学性能差异，分析并得到了最优方案。开坯锻造、热轧、中间轧制以及成品轧制温度分别为1300℃、1050℃、960℃以及8…
热轧成形是生产直线滚动导轨的关键工艺之一，轧制温度的控制对于保证导轨残余应力和直线度具有至关重要的作用。基于ABAQUS仿真软件开展了GCr15钢直线滚动导轨热轧过程的仿真模拟，研究了不同轧制温度对轧件残余应力和直线度的影响。结果表明：轧件横截面的轧制方向的残余应力从轧件中心到边缘呈现出典型的“M形残余应力分布”。随着轧制温度的升高，轧件沿轧制方向残余应力分布的均匀性得到提高；除了轧辊顶角对应轧件区域残余应力随着轧制温度上升而上升以外，轧件其余区域的残余应力均随着轧制温度的上…
基于高压蒸汽室铸钢件的结构特点和铸造工艺要求，设计了该铸钢件的砂型铸造初步方案，并采用ProCAST软件进行了充型和凝固收缩数值模拟研究。结果表明：充型过程平稳，未出现浇不足现象，但在蒸汽室底座厚大部位、蒸汽室顶部凸台处出现了大体积缩孔，同时铸件中产生了分散的缩松缺陷。结合模拟结果，对缺陷部位增加了冒口和冷铁，改进后的模拟结果良好，没有缩孔缺陷。
镍基合金具有较高的强度和良好的氧化性、抗腐蚀能力，但在特定环境下，易发生晶间腐蚀。由于晶间腐蚀是一种危害性很大的局部腐蚀现象，会导致设备的突然破坏，因此选择Inconel625、Inconel825、Inconel690共3种镍基合金，在硫酸铁-硫酸溶液中试验120h，计算腐蚀速率，并对3种耐蚀合金腐蚀速率进行对比。试验结果表明：镍基合金具有良好的耐晶间腐蚀性能，3种材料的抗硫酸铁-硫酸晶间腐蚀性能由高到低依次为Inconel690、Inconel825、Inconel625…
对异常开裂失效的某电厂泵用安全阀弹簧的宏观形貌、化学成分、金相组织、微观形貌等进行了详细分析。结果表明：弹簧裂纹以沿晶脆性开裂特征为主，裂纹尖端尖锐，裂纹内有明显氧化，裂纹边缘无明显脱碳，为典型的淬火裂纹特征。
为优化大尺寸钛合金薄壁类激光选区熔化制件的加工方案、提高零件合格率，通过基于前处理工艺设计软件与模拟仿真软件平台，对具有长薄U形典型结构特征的钛合金试件进行了成形方案优化，并验证了仿真迭代结果的可行性。结果表明：试件在成形过程中的变形趋势主要集中在立筋与长臂结构边缘处，通过添加点阵支撑的方式达到了零件控形的目的，其三维扫描外形测量结果均在合格范围内。综合性能测试结果显示，试件XY向和Z向的强度极限分别可达1029.5MPa、1026.2MPa，断后伸长率平均分别为12.1%和…
通过对30Cr Mn Si Ni2A钢螺栓的感应回火处理要求进行分析，提出螺栓螺纹感应回火方案，对比分析不同感应加热方式对螺栓回火区、热影响区硬度的分布，确定最佳的30Cr Mn Si Ni2A钢螺栓螺纹感应回火工艺，使螺栓的感应回火技术指标满足要求，最终通过重复性试验验证，进行硬度、金相检测，完成对30CrMnSiNi2A钢螺栓螺纹感应回火工艺的研究。
主要研究了添加一定量N、Cu元素对0Cr13Ni4Mo钢组织及性能的影响。通过采用相同的热处理制度对N、C u含量不同的材料进行热处理，然后进行室温拉伸、室温冲击、硬度、显微组织的检测与分析。结果表明：在相同热处理制度下，添加N、Cu元素后，δ铁素体和碳化物含量明显减少，材料的抗拉强度提高70MPa以上，硬度提高20HBW以上，但冲击韧度降低了超过50%；单独添加N元素时，δ铁素体和碳化物含量也降低，材料抗拉强度提高50MPa以上，硬度提高15HBW以上，塑性及韧性与同时添加…
65Mn弹簧钢制造的弹性挡圈类制件，外形呈类圆环状，制件厚度薄，易出现淬火变形问题。分析了65Mn钢弹性挡圈的淬火工艺及其淬火变形产生的主要原因，通过设计专用的淬火工装并改进淬火工艺，不仅减小了制件的热处理变形，而且提高了制件淬火后的硬度及均匀性，使制件综合性能得到提升，降低了生产成本，提高了制件加工质量。
失效分析得出，凸轮轴感应淬火质量及凸轮轴精磨工艺引起的磨削烧伤是凸轮轴异常磨损的主要原因。通过砂轮修型、优化磨削工艺参数即采取更优磨削烧伤检测手段，增大磨削烧伤检测频次等措施彻底消除磨削烧伤。优化感应器尺寸、感应淬火参数及完善感应淬火后的检测方法，使感应淬火质量得到显著提升。同时工艺优化措施已经固化应用于实际生产中，凸轮轴短里程的异常磨损问题已基本解决。
随着焊接设备和技术的不断发展，自动化焊接技术运用越来越广泛，对于材料、规格相对单一的长输管道，更有利于发展自动焊。开展新引进的长输管道内焊机、外焊机的工艺研究，总结了下向焊自动化焊接技术。所获得的焊接接头性能满足标准要求，将该焊接工艺在实际项目施工中进行运用，取得了很好的焊接效果。