抛丸强化工艺对抗侧滚扭杆轴表面粗糙度的影响

抛丸强化处理是抗侧滚扭杆轴成型关键工序之一,抛丸前抗侧滚扭杆轴初始表面粗糙度和硬度是影响抛丸后形成表面粗糙度的重要因素。对3根硬度不同的调质圆钢通过不同加工工艺形成5种等级粗糙度的试样,采用相同抛丸工艺同时对试样进行强化抛丸。结果显示,相同抛丸工艺抛丸后粗糙度均增大,随着抛丸前初始粗糙度和硬度的增加,抛丸后形成的粗糙度的增幅降低;当初始粗糙度增至一定值时,抛丸后粗糙度增幅接近为零,且硬度越高,该值越小。     

轨道交通轮轨接触面材料性能与轮轨切向接触阻尼关系研究

为准确计算轮轨切向接触阻尼,基于接触阻尼理论,考虑轮轨材料的弹塑性变形和车轮表面粗糙度,采用有限元法,将轮轨材料的接触面进行离散;基于罚函数面-面接触算法定义轮轨接触,建立轮轨粗糙表面接触有限元简化模型;通过间接输入实际车轮表面硬度数据并且加载位移载荷来计算轮轨切向接触阻尼损耗因子和轮轨切向接触阻尼.仿真结果表明:轮轨切向接触阻尼损耗因子随着法向载荷、摩擦系数和车轮表面硬度的增加而减小,而粗糙度对其影响不大;轮轨切向接触阻尼与法向载荷、材料表面的摩擦系数及材料表面的硬度呈正相关;随着摩擦系数的增大,轮轨切向接触阻尼先增大后趋于稳定;轮轨切向接触阻尼与运行里程数并非呈现单调性变化.因此,当考虑轮轨材料表面粗糙度微观结构时,更能够反映实际情况.     

WPC处理及其复合技术

WPC处理是喷丸强化处理的一种表面改性方法,可称其为微粒子轰击法。它是用高速微粒子撞击工件表面,使其产生残余应力,从而提高表面硬度,并由此改善工件疲劳强度。本文介绍了WPC处理的工作原理、具体工艺以及提高构件性能的应用实例,同时也着重说明了WPC处理与各种硬质保护膜形成的复合处理的效果。     

高应力分布结构的齿轮加工工艺优化研究

针对一种使用高淬透性材料制造的具有高应力集中的齿轮,进行热处理工艺研究,研究不同的淬火温度下齿轮的芯部硬度、芯部组织、钻孔加工的效率以及钻孔处表面的残余压应力分布。试验表明,可以通过优化工艺参数,得到既符合验收标准,又便于钻孔加工,有利于表面残余压应力分布的加工工艺。     

高速列车DZ2车轴离子渗氮工艺研究

采用N2+H2气氛对DZ2钢的试样及车轴进行离子渗氮工艺试验,通过温度、时间、N2比例3种因素的正交试验以及三段式深层离子渗氮试验,结合OM、XRD、SEM等检测与分析,实现渗氮层组织结构及硬度梯度调控,得到优化工艺参数,并对渗氮后的表面粗糙度及残余应力进行表征.结果表明,气氛含N2比例20％以下时表面可以获得γ'单相...     

改变残余应力分布状态提高金属零件的可靠性

金属零件残余应力的大小和分布状态，对其疲劳寿命，尺寸稳定性影响很大。选用恰当的材料，采用合理的热处理工艺（表面感应淬火，整体加热淬火）和机械的强化处理措施（强化喷丸，振动时效），可以使零件表层产生很高的残余压应力，亦可以使零件残余内应力峰值大幅度下降，均化内应力分析，提高零件刚度。从而可制造成功高疲劳寿命和高尺寸稳定性的机车零件。     

焊接残余应力对对接接头疲劳裂纹扩展的影响

为提供一种考虑焊接残余应力重分布效应的疲劳裂纹扩展数值模拟方法,并以此研究焊接残余应力对对接接头疲劳裂纹扩展的影响,采用热弹塑性有限元法计算焊接残余应力,再基于计算机图形学与等参元逆变换提出应力映射技术,并借助该技术将计算的应力映射到疲劳裂纹扩展分析模型.采用NASGRO方程,考虑焊接残余应力的重分布效应,研究焊接残余应力对疲劳寿命的影响.研究结果表明:1)即使是很小的焊接残余拉应力也可能对材料疲劳寿命造成显著的降低.相反,很小的焊接残余压应力也可能显著地提高材料的疲劳寿命,本算例不到10％材料屈服强度的焊接残余拉/压应力,将疲劳寿命降低了/提高了25％/75％以上;2)焊接残余拉应力对疲劳寿命的影响随着应力的增大而增大,但增大的比例随着应力值的增大而显著减小;3)残余压应力对疲劳寿命的影响程度要比同值的拉应力影响大.此外,根据研究结果还给出了一些降低焊接残余应力不利影响及提高材料疲劳性能的工程建议.     

抛丸工艺对60Si2Mn热轧弹簧钢表面残余应力的影响

采用不同抛丸时间、抛丸电流的抛丸工艺对高速铁路扣件用弹条原材料（60Si2Mn热轧弹簧钢）进行抛丸,弹丸为粒径0.6～0.7 mm的S230铸钢丸,并通过X射线应力测定仪测量60Si2Mn热轧弹簧钢表面残余应力。结果表明：经不同抛丸工艺处理后,热轧弹簧钢表面残余应力均为压应力;在抛丸电流相同抛丸时间减小、抛丸时间相同抛丸电流减小两种情况下,残余应力场特征参数（最大残余应力、最大残余应力对应的深度和残余应力影响深度）和半高宽（层深相同时）均减小,抛丸效果变差;抛丸覆盖率100%、抛丸时间16 s、抛丸电流50 A时,残余应力场特征参数和半高宽最大,抛丸效果最好。     

表面处理调整残余应力以提高带短裂纹焊件的断裂性能

本文探讨了焊接残余应力对带短裂纹焊件疲劳断裂性能的影响，并通过表面锤击、表面喷丸处理，使焊件短裂纹处的残余应力得到有利调整，从而改善和提高了带短裂纹焊件的断裂性能。     

切削参数对球墨铸铁件表面粗糙度影响的研究

选用合适的加工设备及刀具,采用正交试验方法研究切削参数对QT500-7材料表面粗糙度的影响.对样件切削试验结果的分析表明:样件表面粗糙度随着铣削速度的增加而减小,随着进给量和切深的增大而增大.     

车轴关键区域表面超声波冲击强化技术应用研究

车轴是影响轨道车辆运行安全的重要因素之一,其表面残余应力状态和表面光洁度与疲劳裂纹萌生和腐蚀的产生有一定的关联性。超声波冲击强化技术在改善材料残余应力状态、产生较理想的压应力层和提高表面光洁度等方面表现突出,文章应用这一技术对车轴关键区域进行了表面强化。对比试验结果表明,超声波冲击强化技术大大改善了车轴表面的应力状态(由之前拉压应力并存的状态变为几乎全部是压应力的状态),同时其表面粗糙度也得到了很大改善。     

微粒子喷射处理与硬质覆膜形成的复合处理技术

微粒子喷射处理是喷丸强化处理的一种方式,是用高速微粒子撞击工件表面,令其产生残余应力,从而提高表面硬度及疲劳强度的工艺。而近年来,类金刚石碳覆膜(DLC)本身有良好的特性,但经过这种涂复处理的工件,需要解决覆膜密合性问题,通过微粒子喷射与硬质覆膜形成的复合层,则可弥补各自的缺点,发挥有效作用。文章介绍了微粒子喷射处理及硬质覆膜复合处理的原理和功效。     

焊前喷砂和焊后热处理对焊接残余应力的影响

用钻盲孔法,研究了转向架用低合金结构钢对接焊试板焊接残余应力的分布、焊前喷砂处理和焊后热处理对焊接残余应力松弛的影响.结果表明,在焊缝区及热影响区存在高焊接残余拉应力,且纵向应力远大于横向应力;焊前喷砂处理能使母材表面形成较大的残余压应力;焊后热处理能够显著降低焊接残余应力,纵向残余应力σx松弛率基本在75%～97%之...     

铁路扣件螺栓干冰除锈方案设计与研究

为了使除锈后的钢轨扣件螺栓表面粗糙度达到最佳，采用干冰射流的方式在不同干冰射流量、射流压力、射流次数下对螺栓表面进行除锈，使用激光共聚焦显微镜与扫描电镜观察除锈后的螺栓表面粗糙度，研究了干冰射流工艺参数对除锈后螺栓表面粗糙度的影响规律。结果表明：随着干冰射流量增大，螺栓表面粗糙度减小，射流量达到一定值后粗糙度变化趋于平缓；随着干冰射流压力增大，螺栓表面粗糙度增大，射流压力达到一定值后粗糙度变化趋于平缓；随着干冰射流次数的增大，螺栓表面粗糙度减小，射流次数达到一定值后粗糙度变化趋于平缓。试验条件下，干冰射流以1.1 kg/min的射流量、1.2 MPa恒定压力上下扫描20～25次后，螺栓表面粗糙度最为适宜。     

淬火温度对20CrMnTi渗碳钢组织取性能的影响

本文通过金相组织观察、X射线衍射等分析方法,研究了渗碳后不同温度淬火、回火次数对20CrMnTi钢表面和心部金相组织、硬度、表面残余奥氏体量、残余应力的影响规律.     

淬火温度对20CrMnTi渗碳钢组织取性能的影响

本文通过金相组织观察、X射线衍射等分析方法,研究了渗碳后不同温度淬火、回火次数对20CrMnTi钢表面和心部金相组织、硬度、表面残余奥氏体量、残余应力的影响规律.     

表面选区强化对钢轨波磨处轮轨滚动接触行为的影响

层流等离子体表面强化技术可大幅提高钢轨表面的硬度和耐磨性。为了揭示强化处理对轮轨滚动接触行为的影响,建立同时考虑钢轨表面选区强化和短波波磨的三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型,数值计算了车轮高速滚过一个波磨周期的轮轨力、接触斑黏滑分布和残余应力应变。对比发现:表面选区强化对轮轨力和接触斑黏滑分布的影响较小,不影响钢轨承载性能;对钢轨表面残余应力应变分布的影响明显,残余应力主要集中在屈服强度较高的强化斑内而残余应变主要集中在韧性较好的基体材料上,表面选区强化有效结合了强化斑和基体材料的力学性能,形成了一种强韧的良好匹配。结果可为现场生产服务提供一定的理论指导和应用参考。     

机车牵引电机转轴材料性能提升研究

为提升机车牵引电机转轴材料性能,了解不同转轴材料性能状况及冶炼、热处理工艺性的优劣,对30CrNiMo8、40CrNi2MoA 2种材质在相同的冶炼、热处理工艺条件下及同种材质在不同的冶炼、热处理工艺条件下,进行了非金属夹杂物、显微组织、力学性能、残余应力等方面的对比试验。试验结果表明:30CrNiMo8材质采用合适的冶炼、热处理工艺,具有综合机械性能优势,值得在大功率交流牵引电机上推广应用。     

钢桁梁桥主桁杆件厚板焊接残余应力空间分布试验研究

为研究某钢桁梁桥主桁杆件钢厚板焊接残余应力的空间分布规律,采用与实桥相同的材料和焊接工艺制作30 mm厚的对接焊试板,用局部逐层去除盲孔法对试板表层及内部残余应力进行测试,并对测量结果进行不确定度评定。试验结果表明:厚板表面焊接残余拉应力峰值位于焊缝附近区域,残余应力呈典型的拉-压分布趋势;内部横向残余应力在焊缝附近的分布状态为外拉内压,并且在上表层具有较大的应力梯度;内部纵向残余应力在焊缝附近为拉应力;随着距焊缝中心线距离的增加,纵横向残余应力皆开始逐渐减小,直至转变为压应力。     

抗侧滚扭杆轴滚压强化表层残余应的研究

采取X射线衍射法定量测定一种高速车用扭杆轴滚压后残余应力场.结果表明:该方法测得的数据准确,离散度小,完全满足EN 15049中对残余应力的检测要求;随着滚压进刀量的增大,扭杆表层残余压应力逐渐变大,进刀量和残余应力呈指数关系分布,进刀量进一步增大,应力增大趋势变得平缓.