线切割加工中模具变形和开裂的探讨

此文对T10钢经线切割加工的开裂模具进行了金相分析、应力分析和断裂分析,从而提出了减少变形和开裂的措施。列举了生产实例,供模具制造者参考。     

改进模板形孔加工的方法

以前对图一所示的大型模板的形孔线切割,一般是钻一个3—6毫米的穿丝孔,经热处理(淬火,回火)后进行形孔线切割。切割后的模板经常出现裂痕(图一),而且厚模板的成形孔壁硬度电不均,也延长了模具的制造周期。     

冷挤压制件质量分析(Ⅰ)

材料内部存在拉应力和不均匀变形产生的附加拉应力是导致冷挤压脆性材料产生疏松、微孔、微裂纹和横向开裂的根本原因。     

海工高强钢在海水中应力腐蚀研究进展

从高强钢材料的合金成分、金相组织、加工工艺、残余应力以及海水温度、Cl^－浓度、pH值等环境条件和腐蚀程度等方面总结了高强钢应力腐蚀的影响因素。结合高强钢的使用环境和力学特点,简述了高强钢的应力腐蚀开裂机理,包括氢致开裂理论、阳极溶解理论、腐蚀产物楔入理论、应力吸附破裂理论等。针对高强钢在海洋环境中的应力腐蚀问题,分别从组织成分优化、表面处理和阴极保护等方面论述了应力腐蚀防护方法。最后,展望了应力腐蚀机理与防护的发展方向。     

硬化模具钢经电火花线切割加工后的表层组织形态与性能

作者应用光学金相、扫描电镜、X-射线衍射分析、X-射线应力分析、电子探针微区分析及多冲疲劳试验等先进测试手段,对电火花线切割加工的硬化模具钢试样的表层结构、表面形貌、自亮层的成份及组织、残余应力、耐磨性、多冲疲劳寿命等方面进行了试验研究。试验表明:电火花线切割白亮层由大量残余奥氏体加部分马氏体及少量残留碳化物组成,其组织具有枝晶形态,白亮层提高了硬化模具钢的耐磨‘性和多冲疲劳寿命,对冲击韧性没有明显影响,而稍稍降低弯曲性能。     

法国核电应力腐蚀问题对我国核电技术发展的启示

2022年,法国电力公司（EDF）大量核电机组因一回路管道应力腐蚀开裂（SCC）问题而停堆检修,对法国甚至欧洲的生产生活造成巨大影响。针对该事件,在总结国内外核反应堆类似失效案例及材料老化研究成果的基础上,对反应堆不锈钢部件的SCC问题的机理、影响因素、抑制措施开展了分析,并结合我国核电机组服役时间逐渐延长,材料老化、设备失效问题日益突出的现状,提出我国核电运维改进措施,如优化残余应力、加强监督和检查,研发更有效的无损检测技术等。同时,探讨了我国在反应堆材料老化研究方面的发展方向。     

残余应力对焊接角接头裂纹扩展性能的影响分析

目的 分析焊接残余应力对角接接头裂纹扩展特性的影响。方法 基于热弹塑性力学法,建立角接头的有限元模型,计算焊接温度场,并采用热机耦合方法计算焊接残余应力。采用断裂力学方法,分析计算焊趾部位的应力强度因子和裂纹扩展寿命,并对比分析残余应力对裂纹扩展的影响。结果 计算得到焊缝的残余应力达到了材料屈服极限,呈拉伸应力状态,其Von Mises应力值为345 MPa。在应力为200 MPa以内,考虑残余应力的前提下,分别使用文献试验得到的数据和IIW标准中的数据作为裂纹扩展参数,应力比R=–1时的裂纹扩展寿命分别为2.61×10⁶和6.84×10⁵次循环;在应力比R=0时的裂纹扩展寿命分别为1.16×10⁵和2.90×10⁴次循环。结论 残余应力会加速裂纹扩展。采用控制变量法,将应力范围设定为常值,当应力比R<0时,残余应力扩大了应力强度因子的范围;在应力比R>0时,残余应力一方面会增大最大应力强度因子,使其接近材料的断裂韧度,同时拉伸残余也提高了平均应力强度因子或者提高了应力比R,在这种情况下,残余应力均会加速裂纹的扩展速度。随着裂纹长度的增加,残余应力对裂纹扩展速率的影响会增大。外载荷和残余应力共同对裂纹扩展产生影响,应力比R和残余应力对裂纹扩展的影响机制相同,在焊接结构寿命评估时,需要综合考虑这2个影响因素。     

强力旋压钢管的残余应力及性能分析

利用X射线应力测定仪测定了强力旋压钢管的残余应力,理论上分析了残余应力的成因,指出残余应力是引起该钢管破裂不可忽视的原因,同时测定了强力旋压钢管的机械性能,提出消除或减轻该钢管残余应力及提高使用性能的措施。     

JH70车架左右半体模具维修经验

以JH70车架左、右半体成形模、切边模为例,对模具维修产生的刃磨寿命低、模具拆装不方便、刃口堆焊开裂等问题,采取切实可行的解决措施,使模具总寿命和刃磨寿命得到较大提高并促使产品质量得到较大改善。根据生产现场模具维修实际情况,指出大型模具设计中应注意的问题以及改进的可行措施。     

高强铝合金应力腐蚀开裂研究进展

综述了应力腐蚀理论的研究现状,其中氢致开裂理论和阳极溶解理论可较好解释高强铝合金的应力腐蚀开裂行为。结合应力腐蚀发生的三个必要条件,讨论了冶金因素、环境因素、应力因素对高强铝合金应力腐蚀敏感性的影响机制与作用结果。同时,介绍了国内外高强铝合金实验室模拟加速与自然环境应力腐蚀试验方法的研究进展、存在的不足及未来研究重点。     

冷挤压组合凹模的寿命估算

冷挤压组合凹模的失效主要是凹模内腔疲劳裂纹的出现,在模具设计的前期较为准确的估算出组合凹模的疲劳寿命是模具优化设计的前提。通过对组合凹模的应力分析后,采用Mises屈服准则的方法把凹模所受的多轴应力转化成单轴应力,再利用局部应力应变法找到了估算冷挤压组合凹模寿命的途径。     

危岩体断裂特性的网格重构数值仿真研究

危岩体稳定是三峡库区的主要关注点之一。为探究不同裂纹赋存形态以及不同降雨工况下危岩体断裂的变形特性,基于围道积分原理,在Abaqus平台上利用Python语言开发了基于断裂力学理论的危岩体任意裂纹扩展的网格重构数值模拟方法,该方法与以往危岩体裂纹扩展数值模拟方法相比,能够体现危岩体裂纹尖端的断裂力学特征,实现连续介质中的非连续表达。利用此方法对重庆市万州太白编号为W15的危岩体稳定性进行了数值仿真研究,结果表明:提出的基于断裂力学理论的网格重构新型数值模拟方法在危岩体裂纹扩展研究中的适应性良好,为危岩体断裂变形特性模拟提供了一种新的数值模拟方法;危岩体的最大主应力值和剪应力值随着裂隙角度的增大呈现先增后减的趋势,危岩体的水平位移值随着裂隙倾角的增大持续减小;随着裂隙角度的增大,裂隙对危岩体变形的影响逐渐减小,危岩体的水平位移主要集中于危岩体的突出部位;危岩体裂隙长度的增大对危岩体应力及变形的影响最大,使得危岩体的变形由危岩体的突出部位向裂隙处集中;暴雨工况下危岩体的变形及位移较之天然工况要大,是影响危岩体稳定的重要因素之一;危岩体裂纹朝着危岩体的突出部位进行扩展,主要受到Ⅰ型扩展主导,随着裂纹的不断扩展,危岩体裂纹尖端的Ⅰ型应力强度因子呈现指数型上升,Ⅱ型应力强度因子变化不大,危岩体初始裂纹长度越长,危岩体裂纹尖端的Ⅰ型应力强度因子和Ⅱ型应力强度因子的绝对值越大。     

轴压外翻管通用模

此文介绍了通用翻管模的结构和翻管变形方法,这是一种最基本的翻管模,利用锥头将管坯变形翻卷。通过实验研究,提出了翻管模锥角α这一重要模具参数及其确定方法,论述了影响翻管系数K的主要因素;提出了进行顺利翻管的主要工艺参数,最后介绍了翻管制件和翻管工艺的主要用途。     

用有限变形弹塑性有限元法对金属塑性成形工艺的分析和优化

从成形工艺优化、模具设计以及产品缺陷分析等角度出发,对线材通过锥形模的拉拔成形过程进行了详尽的有限元模拟.在有限变形弹塑性有限元程序的编制中我们采用了纠正的拉格朗日列式和基于变形梯度张量弹塑性乘法分解的超弹性—塑性本构关系,并用罚函数法处理了单测接触与摩擦问题,通过与实验结果的比较表明,有限元预测结果是可靠的,它将为线材拉拔成形工艺的计算机辅助设计提供重要的依据.     

记忆光塑性法在包覆腔塑变区研究中的应用

记忆光塑性法是一种新的网格实验方法，文中首次应用记忆光塑性法对连续挤压包覆腔塑变区的流动特性进行研究，发现进入汇合腔的铝料大致分为三个方向流动，最后达到在芯线的四周均有材料向包覆模内流动，从而在锥形包覆模内形成轴对称挤压状态，有利于保证包覆产品的同心度。     

提高锻模寿命的主要工艺措施

根据对开式模锻变形过程的理论分析,论述了几种主要工艺参数对锻模寿命的影响,提出了降低锻模机械负荷提高锻模寿命的主要工艺措施.实践证明,这些工艺措施是行之有效的.     

316L和308L不锈钢应力腐蚀裂纹萌生行为研究

目的 研究载荷大小、加载方式和冷变形对材料裂纹萌生行为的影响规律.方法 采用多轴多试样加载装置,在线测量冷变形316L和308L不锈钢在模拟反应堆高温高压水环境中恒载荷和慢应变速率拉伸状态下的应力腐蚀裂纹萌生行为.结果 加载载荷低于屈服强度时,两种不锈钢均因具有较强的抗点蚀和晶界氧化性能而不易萌生裂纹.高于屈服强度后,...     

Characteristics of abrasive waterjet cut-edges and the affect on formability and fatigue performance of high strength steels

The characteristic surface properties and internal workpiece transformations formed during the Abrasive Waterjet (AWJ) cutting process influences the formability and fatigue performance of steel cut-edges. This relatively established cutting technology is used in industry to generate specialist low production components, which may undergo continual loading cycles under operational service conditions. The fatigue performance of AWJ cut-edges can be critical since individual notch defects produced by the cutting process can act as initiation sites from where fatigue cracks can propagate. Due to the increased sensitivity of high strength structural steels to cut-edge fatigue, AWJ cut-edge defects have an ever more significant influence on fatigue performance. The relationship between the traverse cutting speed and the influence on the resulting properties of the cut-edge has been the critical area of investigation. The affects of traverse cutting speed on the surface roughness properties and cut-edge hardening through a process of plastic deformation of grains in the near edge region were observed to be influenced by the traverse cutting speed. It is these characteristic factors that were determined to influence the cut-edge ductility and fatigue performance of steel components. It is a combination of the AWJ properties that produces cut-edges, which are positive for the Hole Expansion Capacity (HEC) but negative for stress life and cyclic stress strain life fatigue performance of AWJ cut high strength steels.     

双斜面刃口切舌弯曲模的设计

通过理论分析 ,介绍了双斜面刃口切舌弯曲模的设计方法及单面切舌零件的卸料及防止垂直切口撕裂的方法