航空涡轮叶片气膜孔飞秒激光加工工艺研究
采用激光加工航空发动机涡轮叶片气膜孔,已成为了现阶段的加工趋势.与传统的微孔加工方法相比,激光加工具有重熔层小,微裂纹少的优势.然而纳秒或是皮秒激光加工小孔的孔壁仍会存在数十微米厚的重熔层,并且再铸层内通常也存在微裂纹,有的甚至会延伸至基体,这些缺陷的存在极大影响了发动机工作的安全可靠性和使用寿命.本文通过对气膜孔加工质量的研究,介绍了一种飞秒激光加工镍基单晶叶片无重熔层气膜孔的方法,提出了一套完整的涡轮叶片气膜孔加工工艺方案.
采用激光加工航空发动机涡轮叶片气膜孔,已成为了现阶段的加工趋势.与传统的微孔加工方法相比,激光加工具有重熔层小,微裂纹少的优势.然而纳秒或是皮秒激光加工小孔的孔壁仍会存在数十微米厚的重熔层,并且再铸层内通常也存在微裂纹,有的甚至会延伸至基体,这些缺陷的存在极大影响了发动机工作的安全可靠性和使用寿命.本文通过对气膜孔加工质量的研究,介绍了一种飞秒激光加工镍基单晶叶片无重熔层气膜孔的方法,提出了一套完整的涡轮叶片气膜孔加工工艺方案.
20世纪60年代后期,真空渗碳技术得以开发,该技术较一些传统的表面渗碳技术而言有较多优势.但是,由于受加热室炉膛结构、渗碳气体喷嘴排布方式等方面的影响导致其出现渗碳不均匀的现象.针对真空渗碳的均匀性问题进行了探究.
1.存在问题我单位真空热处理炉的型号为VQQ2-65型双室真空淬火炉,有效加热区为600mm×400mm×400mm.此为卧式真空热处理炉,利用小车进行冷室和热室间制件的转移,采用通用的淬火筐,如图1所示.
某电力机车从动齿轮在运行中发生断裂,对断裂的齿轮进行了宏观及断口分析、化学成分分析、金相组织分析、硬度测试及受力分析,结果表明:该齿轮的断裂是由于齿轮淬硬层不完整,齿表面硬度偏低,表面硬度不均匀,并且由于受力不均匀而导致的疲劳断裂.
通过对20Cr2Ni4A轴承外圈进行宏观裂纹、化学成分及金相组织检测,分析了其磨削开裂的原因,并提出了改进措施.结果表明,通过严格控制残留奥氏体的含量,采用合理的磨削工艺,可避免磨削裂纹的产生.
对比了圆柱轴承磁痕外圈和无磁痕外圈的金相组织、流线分布及套圈成形方式,确定了高碳铬轴承钢套圈批量性滚道周向磁痕性质属于非相关磁痕.结果表明:该类磁痕的发生是套圈流线与滚道面呈现交叉分布,当带状碳化物沿金属流线在滚道面断开时,极易导致此类磁痕的发生.
位于某型飞机综合挂架内的滚轮出现开裂断裂,通过对滚轮进行宏微观观察、金相检查、硬度检测等,研究分析了滚轮开裂的原因.结果表明:滚轮的开裂失效是由于热处理工艺控制不当导致出现淬火裂纹,进而在使用过程中裂纹逐渐扩展最终断裂.
某螺母支架装配过程中,在最大弯折处发现裂纹.对缺陷支架进行了化学成分、显微组织、力学性能等分析,由于原材料磨光工艺不当,导致在磨削时存在烧伤及微裂纹,后续生产过程中,表面缺陷无法去除,在支架安装过程中发生开裂.
此次工艺试验以喷砂代替氯化铵去除1Crl1Ni2W2MoV不锈钢表面钝化膜,同时摸索出了该种材料的渗氮工艺.
开发了一种时效硬化型渗氮模具钢20Cr3MnMoV,利用材料高温时效硬化特性,简化工艺,适合于中小型热锻模、热挤压模等热作模具使用,可提高模具高温强度,又可用渗氮方法提高模具耐磨性和使用寿命.
某型号航天产品用G50钢在进厂验收过程中,发现钢材横向低倍组织中存在径向偏析,为了探究径向偏析对钢材力学性能的影响,进行了一系列金相检验及力学性能试验,发现径向偏析对钢材的力学性能影响不大.
介绍齿圈感应淬火工艺控制要点和注意事项.
推土机法兰盘是推土机核心部件,法兰盘内花键采用整体加热淬火方式,热处理后的不良率在20%左右,分析其原因主要有比功率小、加热时间长及感应器位置不易控制引起.通过变更淬火方式由整体加热淬火改为连续扫描加热淬火方式,使内花键感应变形及裂纹问题得到解决,通过测量采用连续扫描加热淬火方式内花键整体齿顶圆没变化,M值收缩0.20~0.36mm,变形规律一致可控.
介绍了大唐胶南5MW风电塔筒的材料特点、焊接工艺、焊后热处理工艺.重点介绍了感应热处理的原理及风塔塔筒热处理工艺及力学性能试验.结果表明,感应热处理工艺减小了塔筒内外壁温度差,焊缝力学性能和焊缝硬度值满足标准要求,该工艺可用于风塔塔筒的焊后处理.
主要根据阶梯轴、花键轴、光轴和半轴四类零件局部淬火和整体淬火的产品出现的质量案例,对感应淬火件淬硬区域的检验要求进行介绍.
通过大量的试验研究发现控制好900A牌号钢轨的淬火温度、回火温度、感应器等主要影响因素,使心部硬化层均匀分布,就能完全满足道岔产品的技术要求.
介绍了摩托车变档拨叉的感应热处理设备、淬火感应器等的改进,使摩托车变档拨叉的感应热处理的硬度、淬硬层形状和层深得到了改善.
分析小模数大型薄壁齿圈感应淬火裂纹性质及产生原因,通过对调质质量以及感应淬火质量分析,确定齿圈齿根裂纹为感应淬火裂纹.大型薄壁齿圈易变形特征、淬冷烈度大,以及齿棱角应力集中,在齿根的齿棱位置会产生感应淬火裂纹.
通过对立车灰铸铁滑枕中频感应淬火工艺的研究,在分析出滑枕的主要失效形式后,制订出合理的加工工艺路线,实践中摸索出合适的中频感应淬火工艺参数,从而避免了滑枕失效,有效提高了滑枕耐磨性,确保后续装配质量,满足了立车的整体性能要求.
弹簧制造材料为IIa冷拉碳素弹簧钢丝,其抗拉强度为1863~2255MPa,硬度高.弹簧钳工纯手工操作无法弯制,IIa材料在标准中规定只有回火工艺参数260~300℃,没有任何相应的标准中规定IIa材料的局部感应加热退火工艺参数,由于无工艺参数,造成无法退火,由于硬度高,给后续钳工工作带来了很大困难.对IIa采用局部感应加热退火,既保证了弹簧整体强度,又有效降低了弹簧局部硬度,从而实现了零件局部退火,硬度降低的目的.