钢桥箱梁节段制造新技术研究
钢箱梁节段整体拼装是钢桥制造过程中一项极为复杂且系统的工序,其中所涉及的工艺要点较多。为提升国内钢结构桥梁制造业的整体智能制造水平,以深中通道钢箱梁节段拼装为工程背景,对钢箱梁拼装技术进行研究,通过对钢箱梁节段总拼装智能化焊接技术、无马组装技术等方面的分析研究,从而实现钢箱梁制造技术进步。从深中通道钢箱梁架设的完成效果来看,所提出的钢箱梁拼装技术科学、合理,可为今后类似桥梁的制造提供参考。
钢箱梁节段整体拼装是钢桥制造过程中一项极为复杂且系统的工序,其中所涉及的工艺要点较多。为提升国内钢结构桥梁制造业的整体智能制造水平,以深中通道钢箱梁节段拼装为工程背景,对钢箱梁拼装技术进行研究,通过对钢箱梁节段总拼装智能化焊接技术、无马组装技术等方面的分析研究,从而实现钢箱梁制造技术进步。从深中通道钢箱梁架设的完成效果来看,所提出的钢箱梁拼装技术科学、合理,可为今后类似桥梁的制造提供参考。
针对工程机械常用钢材Q355B,通过弧焊机器人MAG焊,焊接电流控制在280~400A,进行不同焊接参数下的工艺试验研究。结果表明:随着电流的增加其焊接接头性能并没有出现大幅的衰减,焊接接头试样抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、弯曲性能、冲击性能及硬度均符合标准要求,均可达到母材或高于母材水平,当焊接电流控制在350A时,焊接接头具有最优的性能。同时,相比焊接电流较小时,随着焊接电流增加到380A以上时,效率提升20%左右,可用于指导实际生产。
针对铝合金箱体在焊接成形过程中出现的变形问题,进行了原因分析,提出了解决措施,采取应用焊接专用夹具、调整零件焊接顺序、优化焊接参数的方法,进行了焊接工艺优化,有效降低了焊接过程中箱体的变形量,生产出了满足变形量要求的产品。通过对该箱体变形量问题的解决,积累了超长薄壁铝合金箱体类零件的焊接经验,对今后类似零件的焊接加工具有借鉴作用。
焊接作为一种金属连接方式在实际工程中应用广泛,因此在设计焊接方案之前预估焊件残余应力的分布显得尤为重要。采用顺序-热力耦合的方法,通过ABAQUS软件对Q420高强钢对接接头多层多道焊进行模拟,分析了其温度场及应力场的分布规律。模拟结果表明:多层多道焊中温度场出现在焊缝及焊趾处,在焊接单元后方呈椭球形梯度分布;焊件在多次热循环中,当热源到达附近时温度急剧上升,而在热源经过后及冷却阶段其温度变化较为平缓;在焊缝开始和结束的部位因缺乏边界约束而导致拉应力集中,纵向应力在中间区域呈…
针对应急撤离滑梯喷嘴组件采用常规手工钨极氩弧焊易存在变形、烧穿、焊瘤缺陷等问题,通过对喷嘴组件加工工艺分析研究,采用多种加工工艺进行试验筛选,开发了高频脉冲弧焊和真空钎焊等方法,保证了喷嘴组件焊接质量,解决了型号研制的加工瓶颈。同时,通过对几种加工方法进行对比分析,确定了不同产量需求下的加工工艺措施,为滑梯喷嘴组件的高质量制造提供了解决方案。
机床加工过程中因冷却液无法及时带走磨削热量而导致零部件表面产生金属烧伤,会造成强度降低、残余应力增加等性能改变,产生巨大安全隐患。声发射(AE)技术具有对微弱信号敏感、可监测高频信号等优势而广泛应用于机床磨削烧伤监测。由于磨削过程中存在金属颗粒剥落、摩擦等强干扰信号,同时金属烧伤信号特征不明确,因此磨削烧伤监测精度不理想。为提高烧伤信号识别准确率,有必要单独对金属烧伤声发射信号的特性进行研究。为获取纯净金属烧伤信号,设计并开展了激光试验模拟磨削烧伤过程。通过调整激光能量产生了…
介绍了工作台铸件原工艺方案,并指出该方案在生产中出现的问题。经分析认为,改进铸件结构是解决问题的最佳途径。在不改变外形机械加工尺寸的前提下,改进铸件结构,调整工艺方案,使诸多问题得以解决,生产出合格的工作台铸件,从而达到降低生产难度、节约金属材料、降低生产成本,以及提高成品率的效果。
详细介绍了动车组齿轮箱的铸造工艺开发及优化过程。通过对产品结构、要求及重要部位的深入分析,制定了科学合理的整体铸造工艺方案,并借助仿真软件进行了模拟优化。针对生产过程中出现的气孔及缩松缺陷,采取了一系列行之有效的解决措施。实践结果表明:优化后的工艺不仅显著提高了齿轮箱的成品率,还使其质量完全满足产品的技术要求。
通过分析55钢制造减速器零件的高频感应淬火组织,并分别对零件的基体组织、感应加热功率、加热时间及淬火液浓度等影响淬火组织的各种因素进行试验验证,最后提出了改善55钢感应淬火金相组织的有效措施。
为了分析不同控冷控轧(TMCP)工艺条件下的组织对S460海上风电用钢疲劳性能的影响,根据前期试验研究结果,选用综合力学性能最优的S460-14号样板和对比样板S460-11进行了疲劳性能测试,通过对S460钢的力学性能、断口形貌、EBSD观察和织构分析,揭示了海上风电用S460钢的疲劳行为机制。
对失效连接底金相组织、化学成分、裂纹形态等进行理化检测,分析连接底裂纹产生的原因。结果表明:连接底裂纹为淬火裂纹;连接底中心圆柱部与底部过渡弧R角半径较小是主要原因,致使淬火过程中应力集中导致开裂;原材料中心部位组织疏松和冷却速度较快,进一步促进裂纹萌生;通过增大R角、调整热处理工艺来降低淬火应力,从而避免连接底淬火开裂的产生。
为克服深层渗碳薄壁零件因渗碳、淬火而导致的变形,通过工件结构设计和专用防变形装置设计,实现厚度方向两端面均能渗碳、淬火,使变形可控,确保硬化层均匀一致,提高零件的耐磨性,确保产品质量稳定可靠。
采用力学性能测试及显微组织观察等手段,研究淬火介质对40CrNiMo钢矿用链轮轴调质后组织与力学性能的影响,发现油淬后回火样品的金相组织为致密、均匀的回火索氏体,具有较高的强硬度和较好的塑韧性。研究结果可为矿用链轮轴热处理工艺设计提供理论依据,对指导实际生产具有参考价值。
镁合金是最轻的金属材料,因其优异的力学性能和良好的生物相容性,从而在汽车、航空航天、生物医疗等领域具有极大应用潜力。激光粉末床熔融(LPBF)作为一种快速成形技术,已被广泛用于制造复杂结构金属构件,为镁合金的开发和应用提供了广阔的平台。首先,探讨了LPBF过程中镁合金的缺陷形成机制,并总结了其性能特征;其次,研究了LPBF工艺参数与镁合金成形性和材料性能之间的关系,并对试验设计、仿真模型和机器学习等先进智能优化方法进行了评估;再次,介绍了合金元素和后处理方法对LPBF制备的镁…
因塔里木油田底层复杂,钻井深度超过7000m,客户对4145H钻具产品材料的冲击吸收能量、晶粒度、夹杂物含量等技术指标提出很高要求。通过对材料化学成分进行优化设计,并对冶炼、锻造、中频感应热处理等关键工序进行优化改进,使4145H钢达到钻铤高性能要求。
采用高能球磨和真空热压烧结制备单壁碳纳米管/Ti C/6061铝基复合材料,研究不同Ti C含量对6061铝合金组织和力学性能的影响。结果表明:随着Ti C含量的增加,铝基复合材料的硬度增加,而抗拉强度先提高后降低,当Ti C含量(质量分数)为4%时,复合材料的晶粒尺寸最小,其综合性能最优,抗拉强度为196.4MPa,硬度为81.7HV0.1。铝基复合材料主要的强化机制是弥散强化和第二相强化,第二相主要有单壁碳纳米管(SWCNTs)和TiC。
采用宏观断口分析、化学成分分析、力学性能试验、能谱及断口微观形貌分析、金相组织检测等方法,对早期脆断的压裂双头螺栓进行了分析。结果表明:压裂双头螺栓氢脆的主要原因是电镀工艺执行不到位。与此同时,从减少螺栓中渗氢量和减少应力两方面提出改进措施,以提高压裂双头螺栓的使用寿命。
塑料是重要的工程材料,经过一定的温度、压力塑制成形,因此对加工各种塑料制品的模具材料要求很严格,经过精湛的热处理能提高模具的使用寿命。阐述了模具失效的主要形式,提出了提高模具寿命的具体措施。
对船用中厚板平对接双丝双面深熔焊工艺与材料进行研究分析。结果表明:船用中厚板平对接在不开坡口、不清根条件下,使用双丝埋弧焊进行双面焊接以达到熔透要求,拥有良好的无损检测合格率。通过对焊接接头理化性能进行分析,焊接接头的理化性能满足AH36船用中厚板力学性能要求,同时对焊接接头微观组织进行分析,观察微量元素对焊接接头组织的影响。
结合某混流电站长短叶片形式转轮叶片数量多、叶片间作业空间狭小、焊缝力学性能要求高的特点,通过采用长叶片单独装配焊接、短叶片穿轴卧放装配焊接来解决叶片间操作空间狭小的问题,并通过调整焊接材料与焊接工艺保证焊缝的焊接质量与力学性能。