- 刘伟;邓朝晖;商圆圆;万林林;
为深入探讨磨削材料去除机理,以氮化硅陶瓷的单颗金刚石磨粒磨削为研究对象,进行旋转变切深的连续划痕正交磨削实验,分析砂轮线速度、工件速度、磨削深度等磨削参数对切向磨削力、法向磨削力以及工件划痕形貌的影响规律。结合压痕断裂力学模型分析可知,氮化硅陶瓷在单颗金刚石磨粒磨削时,材料主要以显微塑性变形为主,存在少量脆性破碎。
2016年06期 v.39;No.279 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1174K] [下载次数:344 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:9 ] |[阅读次数:324 ] - 马廉洁;陈杰;李祺;田俊超;陈立强;
用硬质合金刀具对二硅酸锂玻璃陶瓷进行车削试验来研究切削力。结果表明:随着切削速度增加,主切削力发生类周期性波动,但总体呈减小趋势,切深抗力先减小后增加,进给抗力周期性波动;随着进给量增加,3个方向的切削力都先减小后增大;随着切削深度增加,3个方向的切削力都增大。分析已加工表面微观形貌,测量表面粗糙度,据此给出车削二硅酸锂玻璃陶瓷较为合理的工艺参数取值范围。
2016年06期 v.39;No.279 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1117K] [下载次数:204 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:202 ] - 徐永杰;王志军;吴国东;
为研究夹层材料对"三明治"复合装甲抗弹性能的影响,采用数值模拟的方法,利用非线性显式动力学分析软件LS-DYNA中的Lagrange算法对圆柱形杆状弹丸侵彻不同夹层材料的复合装甲板进行三维数值仿真。结果表明:夹层材料可大大降低同体积装甲板的质量,同时大幅度提高复合装甲的抗弹性能;在设计的9组靶板组合中,钛合金材料夹层复合装甲显示出优越的抗弹性能。
2016年06期 v.39;No.279 9-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1051K] [下载次数:383 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:224 ] - 赵天生;周杰;周峻峰;王辉;吴道祥;
针对某汽车行李舱门外板在成形过程中出现的破裂、起皱、厚薄不均以及成形不足的问题,提出Dynaform与响应面法相结合的协同优化策略。通过建立以摩擦因数、压边力、拉延筋阻力系数为优化变量,以破裂及起皱、厚薄均匀性和成形不足率为优化目标的二阶响应模型,并借助试验设计软件Design-e_(xpert与Matlab多目标优化工具箱得到最优工艺参数组合:摩擦因数_(x1)(0.14),压边力_(x2)(2.05 MN),拉延筋1的阻力系数_(x3)(7%),拉延筋2的阻力系数_(x4)(26%)。对优化后的工艺参数进行再模拟和生产实践验证,运用优化后的工艺参数生产的冲压件无破裂起皱、厚薄均匀,成形不足的问题得到解决,表明提出的策略对解决冲压成形质量常见问题具有实际意义。
2016年06期 v.39;No.279 13-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1076K] [下载次数:107 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:161 ] - 王东;韩世伟;张世全;郑宏伟;刘春兰;
以7A52铝合金为研究对象,采用全自动MIG焊分别对5B06、5356、5A56焊丝进行焊接工艺试验,并通过X射线检测、力学性能试验、显微组织观察、鱼骨状热裂纹敏感性试验等技术手段,研究5B06、5356、5A56焊丝焊接7A52母材的各项性能。结果表明,5B06焊丝焊接接头的抗拉强度为315 MPa、伸长率为2.5%,在3种焊丝中均为最大,接头的力学性能和焊接性能最佳,热裂纹敏感性最低。
2016年06期 v.39;No.279 17-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1015K] [下载次数:284 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:237 ] - 盛敬峰;于影霞;
为合理选择航天工业难加工材料钛合金的切削参数(切削速度、切削深度和每齿进给量),提出以切削功率、刀具耐用度和孔表面粗糙度Ra为优化目标,建立螺旋铣孔切削参数优化数学模型,用帕累托多目标遗传算法求解该模型,然后用正交试验法验证目标函数数学模型的预测精度,最后对钛合金螺旋铣孔切削工艺进行实证分析。结果表明:优化解集是切削速度为40~80 m/min、每齿进给量为0.05~0.07 mm/r、切削深度为0.1~0.3 mm、Ra为0.40~0.55μm;Ra预测值误差为3%,而切削功率误差仅为1.5%,表明设计的目标函数模型具有较高的预测精度;切削参数优化结果通过了实验验证。
2016年06期 v.39;No.279 21-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1051K] [下载次数:266 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:187 ] - 尹振入;卢立伟;赵俊;朱红梅;
以AZ31镁合金为研究对象,对双向挤压与螺旋复合变形模型进行工艺参数的数值模拟运算,分析工艺条件对AZ31镁合金在成型过程中等效应变和挤压力的影响。结果表明:双向挤压与螺旋复合变形可显著提高坯料变形过程的等效应变,随着挤压比的增加、挤压温度和挤压速度的升高,坯料所获得的等效应变值显著升高,双向挤压与螺旋复合变形AZ31镁合金的等效应变值可高达3.2。工艺条件的有限元分析为镁合金在双向挤压与螺旋复合变形的实际生产应用提供了重要参考价值。
2016年06期 v.39;No.279 27-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1086K] [下载次数:168 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:205 ] - 麻丁龙;牛锐锋;朱平;王淦刚;
对用国产核级E308L焊条焊接的奥氏体不锈钢接头进行焊后热处理及加速热老化试验,利用光镜和扫描电镜对其焊缝组织进行观察与分析。结果表明:随着610℃热处理和400℃加速热老化试验时间的延长,焊缝中δ铁素体形貌由条状向分散的鱼骨状和岛状转变,且数量减少,并逐渐趋于稳定;随着610℃热处理时间的延长,M_(23)C_6和σ相析出数量明显增多;经400℃加速热老化试验后,M_(23)C_6数量持续增多,并且在晶界趋于连续分布,但该温度下σ相析出数量变化不明显。
2016年06期 v.39;No.279 31-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1073K] [下载次数:155 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:184 ] - 梁亚会;杨勇彪;王强;张冠世;
利用Gleeble-3500热模拟试验机,在温度为300~420℃、应变速率为0.000 5~0.500 0 s~(-1)条件下对AZ80+0.4%Ce变形镁合金进行热模拟实验,研究该合金的高温流变行为。用ZIESS PL-A662数码光学显微镜分析温度与应变速率对合金显微组织演化规律的影响。结果表明:应变速率一定时,流变应力随温度的升高逐渐降低;变形温度一定时,合金的流变应力随应变速率的增大而升高。合金的显微组织演化过程为变形温度较低时,存在大量未结晶的粗大晶粒,动态再结晶进行不完全,温度升高后,动态再结晶进行较完全;动态再结晶晶粒尺寸随应变速率的增加而减小。最后,以经典的Arrhenius本构关系模型为基础,采用线性回归方法建立AZ80+0.4%Ce变形镁合金的流变应力本构模型,对比峰值应力的实验值与计算值,平均相对误差仅为6.00%。
2016年06期 v.39;No.279 35-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1187K] [下载次数:164 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:209 ] - 秦继林;张玉;国海涛;郑春光;
运用COMSOL软件建立6061-T8铝合金激光焊接的数值仿真模型,在考虑表面吸收率的情况下,分析不同激光功率、不同焊接速度对焊接过程的影响。仿真结果表明,当激光功率较低时,焊件表面不会形成小孔,该焊接过程只是进行热传导;随着合金表面吸收率的增加,熔融时间先减小后基本保持不变;随着激光功率的增加,焊接深度和宽度逐渐增加;而随着焊接速度的增加,焊缝深度和宽度逐渐减小。
2016年06期 v.39;No.279 40-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1130K] [下载次数:960 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:170 ] - 李连杰;张红梅;姜正义;赵大东;廖桂兵;
应用ABAQUS软件建立基于晶粒异质性的微轧制有限元模型,研究晶粒尺寸效应对微轧制变形行为的影响规律。结果显示:随着晶粒尺寸的增大,轧件边部不均匀变形增加,等效应变极大值增加,等效应变分布变得更加不均匀;轧件变形不均匀性增加,材料的塑性变得不稳定;轧制力和轧制力矩的不稳定性同时增加。
2016年06期 v.39;No.279 43-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1031K] [下载次数:285 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:184 ] - 向月;马国红;张赛钰;叶佳;
为获取AZ31B镁合金薄板非熔化极气体保护双弧焊(double-electrode gas metal arc welding,DE-GMAW)焊接残余应力场分布,用ANSYS软件对焊接过程进行数值模拟,探索焊前预热对镁合金残余应力的影响规律。建立双弧热源模型,通过热应力耦合法,先计算焊接温度场进而计算应力场。获得焊件残余应力的分布规律,沿着焊缝纵向残余应力最大值约为41 MPa,焊缝两端即起弧和熄弧处受较大横向压应力作用,最大值达55.6 MPa;采用盲孔法进行试验测量,测量结果与模拟结果一致。通过实测数据与模拟结果分析,表明镁合金DE-GMAW焊接残余应力的分布特点;镁合金焊前预热温度为100℃时,能够有效降低焊件的残余应力。
2016年06期 v.39;No.279 47-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1086K] [下载次数:237 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:208 ] - 李昂;王庆国;王腾;王妍;成伟;
为研究薄膜材料在强电场激励下的相变特性,采用直流磁控溅射工艺在硅衬底表面制备厚度不同的二氧化钒薄膜,搭建基于静电高压源和铜质电极夹具的材料相变特性测试系统。通过改变外施电场强度,研究薄膜材料的场致相变特性。结果表明:外施场强达到600 k V/m左右时,材料表现出明显的绝缘态-金属相变(MIT)特性;外施场强达到700k V/m时,材料电导率的变化幅度超过2.6个数量级,且远未达到饱和,随外场继续增加仍有很大上升空间。
2016年06期 v.39;No.279 52-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1000K] [下载次数:229 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:199 ] - 薛勇;赵熹;杨治辉;张治民;
研究7A04-H112铝合金经一次扩挤变形后的显微组织和力学性能。结果表明:相对于原始态试样,一道次挤压后试样的晶粒呈条状结构分布,抗拉强度和伸长率各提升57%和22.4%;二道次后试样的晶粒呈纤维状结构,各性能也均有不同程度的提升。可见,随着挤压道次的增加,晶粒变得更加纤细,力学性能提升,并且等效应变在变形中分布比较均匀,在不同道次变形中逐渐积累。
2016年06期 v.39;No.279 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1176K] [下载次数:171 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:167 ] - 徐小东;李悦钦;郭龙龙;刘少胡;冯春宇;肖飞;
基于中心复合实验设计方法,用热丝脉冲TIG(HPTIG)在AISI 4130平板上堆焊Inconel 625合金,并结合响应面法建立工艺参数与焊缝高度、宽度和稀释率的多元回归模型。模型的显著性、失拟性和验证试验表明,所建立的模型能够准确预测焊缝成型质量。同时,详细分析工艺参数对焊缝成型质量的影响规律。单因素主效应分析结果表明:对焊缝高度影响最大的主效应是焊接速度;对焊缝宽度和稀释率影响最大的主效应是占空比。峰值电流、基值电流和占空比3个因素的交互效应分析结果表明,对焊缝高度和稀释率影响最大的交互效应是峰值电流和占空比。
2016年06期 v.39;No.279 60-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1070K] [下载次数:267 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:227 ] - 秦连铭;王香丽;
在PbTiO_3高温高频压电陶瓷材料中添加不同含量的氮化石墨烯,并进行物相组成、显微形貌和压电性能的测试与分析。结果表明:氮化石墨烯的添加,有利于提高机电耦合系数、机械品质因数、压电常数d33和居里温度,降低介电常数;随氮化石墨烯含量的增加,材料的机电耦合系数、机械品质因数、压电常数d33和居里温度均先增大后减小,介电常数先减小后增大;PbTiO_3压电陶瓷的氮化石墨烯质量分数优选为2.5%,其机电耦合系数、机械品质因数、压电常数d33和居里温度分别较未添加氮化石墨烯材料提高58%、36%、55%、11%,介电常数则减小22%。
2016年06期 v.39;No.279 66-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1069K] [下载次数:224 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:177 ] - 侯立群;李素梅;卫志刚;陈东高;王旭东;
分别采用卷制工艺、冲压工艺和机械加工工艺制备铝合金轮毂的轮缘、轮辐和轮毂,将其焊接成铝合金轮毂,进行检验和测试。结果表明:705合金在退火、固溶处理状态下都有软化倾向,可进行后续的轮缘卷制和轮辐冲压;焊接接头的母材热影响区晶粒粗大,焊缝区为等轴晶组织;焊缝区的断裂方式为延性断裂;铝合金轮毂的显微组织致密,纵向组织中未溶解相沿板材轧制方向分布且结构明显,横向组织中各向异性较小;铝合金轮毂的抗拉强度Rm为400~515 MPa、屈服强度Rp0.2为330~450 MPa、伸长率A为9%~17%。
2016年06期 v.39;No.279 70-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1095K] [下载次数:216 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:181 ] - 彭宾;
设计并制造一种厚度为5~16 mm、布氏硬度值为(480~530)HBW的高强度防弹钢板,设计其化学成分、工艺流程、热处理工艺参数,同时充分考虑冲击韧性对钢板抗侵彻能力的影响。结果表明,钢板具有硬度高、抗子弹侵彻能力强、性能均匀等优点,具备优异的防弹功能。
2016年06期 v.39;No.279 75-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 958K] [下载次数:394 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:158 ] - 卓绝;黄昊;丁昂;
采用等离子直流电弧法,在氢气、氩气、甲烷分压分别为10、20、7.5 k Pa的混合气氛下制备纳米SiC@C核壳型复合粒子。利用XRD、Raman对纳米粒子的成分进行表征,用TEM对其形貌进行分析。将纳米SiC@C复合粒子均匀分散在石蜡基体中,在100 MHz~18 GHz频率内测定其复介电常数。结果表明,当电磁波吸收材料匹配厚度为8 mm、测试频率为9.49 GHz时,最大反射损耗能达到-27 d B。对SiC介电特性分析进一步表明,SiC中的C空位(VC)和Si空位(VSi)产生的偶极子发生的弛豫过程和SiC缺陷带来的电导率变化是影响介电性能的关键因素。
2016年06期 v.39;No.279 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1163K] [下载次数:163 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:170 ] - 齐红娜;张治民;于建民;尹雪雁;郁湘;
为研究Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金热压缩过程中的动态再结晶规律,在变形温度为350~500℃、应变速率为0.001~1.000 s-1条件下,采用Gleeble3500对合金进行压缩实验,通过XRD和金相显微镜对变形后的合金组织进行分析。结果表明:合金经过均匀化,主要相组成为Mg基体以及析出相W相(Mg3Y2Zn3)、I相(Mg3YZn6)和长程有序相(Mg12YZn),且变形过程中长程有序相保留下来;Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金热压缩曲线为典型的动态再结晶型,且峰值应力随应变速率的降低和温度的升高而减小;随着应变速率的增加和温度的升高,动态再结晶由晶界扩展到晶内,且组织成分达到均匀。
2016年06期 v.39;No.279 83-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1165K] [下载次数:248 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:184 ] - 陈东高;刘金合;陈东亮;陶明杰;冯胜强;杨武林;
采用搅拌摩擦焊制备30 mm厚7A52铝合金对接接头,通过X射线探伤、焊缝组织与硬度分析和力学性能测试,研究焊缝疏松缺陷的存在形式、产生机理和对力学性能的影响。结果表明,疏松缺陷产生于焊缝前进侧焊核区与热机影响区交界处,主要由焊接工艺不当引起。疏松为有一定方向性的和较明显界面的、间隙的团条状组织,而且产生疏松的焊缝显微硬度和接头力学性能明显降低。带有疏松缺陷的拉伸断口没有撕裂痕迹,属于脆性断裂。
2016年06期 v.39;No.279 88-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1144K] [下载次数:223 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:10 ] |[阅读次数:220 ] - 朱江涛;徐鹏;蔡宣明;
为了对测控电路进行更好的缓冲保护,提出阶梯形金属壳的几何构型。利用LS-DYNA对3组不同厚度的阶梯形壳在不同载荷作用下进行仿真模拟,从屈曲模态、比吸能、加速度缓冲效果等方面进行缓冲吸能特性评估,并通过落锤试验进行验证。结果表明:阶梯形壳屈曲模态为轴对称叠缩模式,且相比等效厚度的圆柱壳,阶梯形壳具有更好的比吸能与加速度缓冲效果。
2016年06期 v.39;No.279 92-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1367K] [下载次数:183 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:150 ] - 王东源;王琳;张永忠;徐欣;刘玲;
采用激光熔覆法分别在Cu、Fe基体上制备Fe、TC4钛合金熔覆层,利用分离式Hopkinson压杆测试上述两种复合结构材料在2 200~4 200 s-1应变率加载下的真应力-真应变曲线,用扫描电镜观察界面显微组织结构,用X射线衍射分析测定界面处所含物相成分。结果表明:在Cu基板上制备的Fe熔覆层中产生轻微氧化,界面处形成良好的冶金结合;FeTC4界面处形成金属间化合物和氧化物构成的界面反应层;高应变率动态加载下,Cu-Fe、Fe-TC4双层复合结构材料的真应力值均介于对应单金属材料之间,Cu-Fe界面保持良好的冶金结合,塑性变形能力优于纯Cu和纯Fe;Fe-TC4在较低应变率加载条件下表现出优于纯Fe的综合力学性能,在4 100 s-1应变率加载下界面反应层失效。
2016年06期 v.39;No.279 98-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1408K] [下载次数:160 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:193 ] - 宋超;李国俊;吴莹;张治民;周小京;张冠世;
针对一种非对称多筋盒体零件,设计3种不同形状的铝合金毛坯进行等温挤压,利用有限元模拟分析软件分别对其进行数值模拟,分析比较3种方案中的挤压结果、凸模的载荷-行程曲线、挤压过程中的缺陷、挤压件的等效应变-应力分布等因素,获得优化的挤压方案,并对模拟结果进行试验验证。结果表明,用带有凸起的曲面坯料进行挤压为最优方案,并获得理想的产品,验证了此方案可行。
2016年06期 v.39;No.279 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1139K] [下载次数:95 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:245 ]