SWRCH22A钢自攻螺钉断裂失效分析与工艺改进
针对SWRCH22A钢自攻螺钉使用过程中发生断裂的原因进行探究,对断裂螺钉进行了化学成分分析、含氢量检测、硬度测试及金相分析。结果表明:断裂失效样品化学成分符合标准要求,含氢量满足设计要求,表面与心部硬度满足技术指标,但渗碳层深度超出了规定值。通过对失效样品断口形貌深入分析,局部断口形貌呈沿晶脆性断裂特征,与热处理工艺参数不当有关。优化改进了螺钉渗碳工艺并装车使用,试验效果良好。
针对SWRCH22A钢自攻螺钉使用过程中发生断裂的原因进行探究,对断裂螺钉进行了化学成分分析、含氢量检测、硬度测试及金相分析。结果表明:断裂失效样品化学成分符合标准要求,含氢量满足设计要求,表面与心部硬度满足技术指标,但渗碳层深度超出了规定值。通过对失效样品断口形貌深入分析,局部断口形貌呈沿晶脆性断裂特征,与热处理工艺参数不当有关。优化改进了螺钉渗碳工艺并装车使用,试验效果良好。
使用真空感应熔炼制备Au-Cu-Pt-Ag母合金,然后使用冷轧制备了Au-Cu-Pt-Ag合金带材。研究了30%~70%加工率和300~700℃热处理后合金带材的显微组织和力学性能。随着冷加工率由30%增加至70%,合金硬度由257HV增加至282HV。当加工率为70%时,硬度达最大值282HV。当热处理温度为600℃以上时,合金发生完全再结晶,形成均匀的等轴晶组织,合金硬度显著降低。在300℃进行0.5h、1h、2h、4h的时效处理,合金相发生有序转变,晶胞体积收缩,晶界逐…
渗碳件的热处理工艺(渗碳温度、保温时间、淬火介质、回火温度及冷处理)的差异可获得不同的残留奥氏体数量。18Cr2Ni4WA若是深层渗碳后直接淬火,将会导致表面存在大量残留奥氏体,表面硬度50~55HRC。需进行多次高温回火,才能减少残留奥氏体量。这种回火周期长、设备使用率低。为此,对渗碳层深度≥3.0mm的重载大齿轮件,采用660~680℃高温回火工艺以减少残留奥氏体量,达到技术要求。本工艺是18Cr2Ni4WA重载齿轮的预备热处理工序,可为重载齿轮的最终热处理提供一个良好的…
根据狮子洋大桥索塔钢壳构件尺寸大、板厚薄、焊缝密集、作业空间小的结构特点,通过焊接工艺试验制定了大量采用机器人自动焊接的工艺方案,研究制定了板单元焊接、节段拼装焊接和桥位焊接的机器人焊接工艺,采取措施控制焊接变形,提高焊接效率,保证焊接质量,为项目焊接生产奠定技术基础。
对某国家重点工程第一次采用的高强、高拘束度厚板特殊大型目字形梁的焊接及变形控制措施进行了详细的阐述。从工程方案的设计开始,进行了一系列的分析研究,制定了有针对性的技术措施,并在实践中认真执行,取得了钢结构变形小、无任何裂纹产生,以及焊缝一次合格率为100%的成果。工程取得的成功经验对类似工程施工过程有一定的借鉴参考作用。
使用CMT焊接方法对3mm、6mm两种厚度的AZ31B镁合金进行焊接试验,并对焊缝进行了焊缝形貌、微观结构、显微硬度、断口及疲劳性能等方面的试验分析。结果表明:合理的焊接参数能得到优化的焊缝,且金相组织与板厚无关。3mm厚的AZ31B镁合金可达到母材抗拉强度的83%,6mm厚的AZ31B镁合金可达到母材抗拉强度的88.7%,说明AZ31B镁合金CMT焊接接头的脆性随着板厚增加而增大,同时接头的显微硬度整体呈W形分布,焊缝区显微硬度高于热影响区且薄板热影响区硬度略高于厚板。在进…
P91钢是典型的马氏体耐热钢,被广泛应用于电站锅炉和石油化工等领域的高温、高压器件中。在焊接过程中产生的残余应力,会与服役过程中的工作应力叠加,加剧蠕变、疲劳和腐蚀,导致焊接接头的早期失效。坡口角度对焊接接头质量有显著的影响,使用盲孔法测量了P91钢平板多层多道焊接接头残余应力的分布,同时采用有限元法研究了坡口角度对P91钢平板多层多道焊接接头残余应力的影响。结果表明:坡口角度的增加使焊缝宽度及焊接道数增加,下表面横向残余拉应力和压应力峰值均降低。对于纵向残余应力,上表面拉应…
研究激光清洗对合金钢焊接性能的影响规律,为钢架结构件焊前清洗选取一种高效、绿色的清洗方式。选取两种除锈方式对不同表面状态下的钢板进行清洗。分析结果表明:采用激光清洗的钢板表面可以满足焊缝质量I级要求,而且激光焊前清洗还具有快捷高效、处理后对基材没有损伤、基材表层会形成硬化层等优势。
目前,国内的焊轨基地焊后热处理与粗磨工位布置有两种方式:一种是热处理在前,另一种是粗磨在前。接头粗磨前后存在1mm厚度的焊瘤,可对接头起到保护作用,防止其在低温环境下喷风冷却过程中因冷却速度过快而产生马氏体等有害组织。为了探究带有焊瘤接头喷风冷却过程,基于ANSYS平台下的FLUENT模块与瞬态热模块耦合系统,建立了喷风冷却模型。仿真结果表明:钢轨表面曲率偏大的区域流速偏大,钢轨表面曲率偏小的区域流速就偏小;接头不同位置的冷却速度从慢到快排序为:轨头心部<轨底三角区<轨腰<轨…
针对某大型低温容器焊接接头去应力热处理后-196℃冲击吸收能量≥60J的要求,对国产ER316LMnG焊丝和进口ER317Lmod焊丝进行焊接工艺评定试验。结果表明:焊接接头拉伸性能、-196℃低温冲击性能、弯曲性能和晶间腐蚀性能均符合技术要求,其中-196℃冲击吸收能量能够稳定在90J以上。由此可知,以上2种焊丝均可用于304LN奥氏体不锈钢材质超低温容器的焊接。
缆式焊丝是一种创新型焊接材料,缆式焊丝埋弧焊具有高熔敷速度、节能等突出优点。对Q355C钢分别使用缆式焊丝和单丝在不同焊接电流、电弧电压下进行埋弧焊试验,对比不同焊丝的能效性能;从焊丝干伸长、焊丝电阻热、熔滴表面张力及焊丝电弧旋转力等方面,分析缆式焊丝熔敷率大、能耗低的优势,得出缆式埋弧焊丝比普通单丝埋弧焊焊丝综合耗电量低20%,从而为缆式焊丝埋弧焊在制造业推广应用奠定基础。
针对Al、Fe元素物理化学性能差异大,常规焊接方法焊接性差、接头强度低等问题,通过数值模拟与试验研究相结合的方法,分析不同的碰撞速度、碰撞角度对3003铝合金和0Cr18Ni10Ti不锈钢气化冲击焊接界面行为及产物分布的影响。使用光滑粒子动力学(SPH)方法对气化冲击焊接过程中分析界面行为及温度分布情况进行分析,研究不同的工艺参数条件对界面波形特征的影响规律,得出界面射流产生的条件和界面特征的形成机理,比较不同工艺条件下得到的界面波形特征的变化趋势和界面产物的分布特点。数值模…
结合母材与焊接材料化学成分、焊接参数控制,通过对C r25系列铸造超级双相不锈钢5A(U N S J93404)焊接接头的微观组织、相比例、力学性能及腐蚀性能等进行研究。结果表明:想控制母材相比例,获得优异的焊接接头,不仅需要控制母材的Si含量、选择匹配的焊接材料,而且还要严格控制焊接过程的热输入。
目前,国内核电站无论在建安阶段还是运维阶段,对不锈钢水池缺陷处理均采用干室环境下的焊接修复。营造干室环境需要耗费大量时间与人力,且在核电厂运行较长时间后更加难以实现。基于水下局部干法,研制出一套可实现水下运载+水下局部干法焊接的设备,通过补板法完成对乏燃料水池钢覆面缺陷的焊接修复,为核电厂乏燃料水池水下壁面缺陷维修提供技术基础。
激光金属沉积(LMD)技术可同时实现输送粉末和聚焦激光能量,材料成形率高,能够显著提升材料性能和降低制造成本,具有广泛的应用前景。采用LMD技术制备TiC含量为0%、0.5%、1%和2%的TiC/316L不锈钢复合材料,研究了增强体含量对复合材料组织和力学性能的影响。结果表明:通过金相技术观察样品微观结构发现,熔池形貌呈鱼鳞状形貌,中心区域主要为等轴晶粒,熔池边缘区域主要以柱状晶粒为主,相邻熔池之间的柱状晶粒呈外延生长关系,等轴晶粒尺寸分布在10~50μm,而大多数柱状晶粒尺…
钨基复合材料具有优异的综合性能,如高熔点、优异力学性能、低热膨胀系数、高硬度、良好热导率及优异耐腐蚀性能等,因此被广泛应用于航空航天、核工业、医疗装备及电子器件等领域。针对传统粉末冶金工艺制备钨基复合材料存在的结构设计受限及性能提升困难等瓶颈问题,采用激光选区熔化(SLM)技术制备钨基复合材料。首先,研究了激光体积能量密度对W-Y₂O₃钨基复合材料物相结构的影响;其次,研究了激光体积能量密度对W-Y₂O₃钨基复合材料表面形貌及内部组织演变行为的影响;最后,阐明了SLM成形W-…
由激光粉末床熔融(LPBF)成形的纯钼材料普遍存在着致密度低、孔隙缺陷多的问题,对其宏观力学性能具有较大影响。重熔作为LPBF工艺中常见的扫描策略,对提高难熔金属的致密度、改善其力学性能具有重要作用。采用重熔与未重熔工艺分别获得了纯钼试样,研究了两种工艺试样的微观组织与力学性能差异,通过对比致密度、缺陷、微观组织以及维氏硬度与拉伸性能,揭示了重熔工艺对LPBF纯钼成形质量的影响规律及作用机制。结果表明:重熔后缺陷明显减少,致密度得到了显著提高,晶粒增大,平行于成形方向的硬度提…
研究了电弧增材制造(Wire and Arc Additive Manufacture,WAAM)高强AlCuMnZr合金的气孔缺陷形成机理及其控制方法。基于三维CT图像分析技术,对采用自然空冷(AC)、基板强制水冷(WC)及热等静压(HIP)后处理的薄壁件气孔缺陷分析。结果表明:AC/WC/HIP试样的气孔率分别为1.29%、1.21%、0.45%。HIP处理可有效降低气孔率并提升合金力学性能。基板自然空冷下WAAM成形AlCuMnZr合金经HIP处理后,抗拉强度、屈服强度…
高性能金属材料往往离不开好的加工工艺,扩散连接技术在金属材料领域发挥着重要作用。介绍了扩散连接技术的基本原理,解释了材料的固态扩散过程,以及与传统焊接方法相比的优势。讨论了扩散连接的影响因素,包括工艺参数、元素扩散和界面结合强度与断裂机理,尤其是温度、压强、保温时间对接头强度的影响。探讨了扩散连接在航空航天、核能领域的应用,并对扩散连接的进一步研究方向提出了建议。
介绍了欧标P460Q钢的特性。对于该材料的焊接性能,首先通过计算碳当量及裂纹敏感系数进行分析,然后进行了焊接工艺评定试验验证,最后通过冷卷试验、焊缝返修试验、水压试验等进行研究。