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转向架用SMA490BW钢不同焊接区域裂纹扩展速率

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吉林大学学报（工学版） 2024年第3期54卷 650-656页

作者：回丽金磊宋万万周松安金岚沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室沈阳110136 沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110136 沈阳飞机工业(集团)有限公司沈阳110034

研究了高速列车转向架用SMA490BW钢对接焊在不同应力比和不同焊接区域下的裂纹扩展速率,分析了SMA490BW钢焊接接头不同焊接区域和不同应力比下的疲劳裂纹扩展行为。结果表明:在相同应力比下,SMA490BW钢不同焊接区域(焊核区、热影响区)... 详细信息

研究了高速列车转向架用SMA490BW钢对接焊在不同应力比和不同焊接区域下的裂纹扩展速率,分析了SMA490BW钢焊接接头不同焊接区域和不同应力比下的疲劳裂纹扩展行为。结果表明:在相同应力比下,SMA490BW钢不同焊接区域(焊核区、热影响区)对裂纹扩展速率的影响不大;应力比对裂纹扩展速率的影响较大;在相同应力强度因子下,应力比R=−1时的裂纹扩展速率明显高于R=0时的裂纹扩展速率;应力比对Paris公式里的c参数的影响较大,对m参数的影响较小。

关键词：机械工程 SMA490BW钢焊接接头裂纹扩展速率应力强度因子

调制周期对CrNx/TiAlSiN多层涂层抗冲蚀性的影响

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表面技术 2024年

作者：李花李刘合李多铎唐令罗阳韩明月郑英晓宋万万沈阳飞机工业(集团)有限公司北京航空航天大学机械工程及自动化学院

目的在砂粒环境下，改善TiAlSiN硬质涂层于高角度的抗冲蚀性能。方法采用电弧离子镀复合高功率脉冲磁控溅射技术，制备不同调制周期下的CrNx/TiAlSiN多层涂层。应用电子扫描电镜、X射线衍射仪、纳米压痕仪和划痕仪对涂层的显微结构、物... 详细信息

目的在砂粒环境下，改善TiAlSiN硬质涂层于高角度的抗冲蚀性能。方法采用电弧离子镀复合高功率脉冲磁控溅射技术，制备不同调制周期下的CrNx/TiAlSiN多层涂层。应用电子扫描电镜、X射线衍射仪、纳米压痕仪和划痕仪对涂层的显微结构、物相组成、纳米硬度、弹性模量、以及结合力进行分析，于冲蚀试验平台对涂层抗冲蚀性能进行评价(Al3O2砂粒平均粒径50 μm，冲蚀速度30 m/s，角度90°)。结果涂层结构致密，由面心立方结构c-(Ti，Al)N、c-Cr、c-CrN和六方h-Cr2N相构成。随着CrNx子层结构的引入，TiAlSiN子层对应的(220)取向逐渐消失，(111)衍射晶面逐渐呈现。随着调制周期减少，CrNx子层对应的h-Cr2N(300)和c-CrN(220)衍射峰强度表现出先逐渐降低后缓慢增加的规律。涂层结合变化幅度不大，处于68 N ～ 71 N；虽然纳米硬度和弹性模量逐渐下降，分别从37.5±0.46 GPa和339.92±1.85 GPa下降至31.2±0.40 GPa和267.50±7.98 GPa；但H/E韧性指标逐渐增加，从0.110 增加至0.116。在最小调制周期下，涂层表现出最优抗冲蚀性能，其冲蚀速率仅TiAlSiN硬质涂层的1/5。结论调制周期的减少增加了涂层界面数目，对扩展的裂纹起到了很好偏转作用，提升了涂层韧性，贡献了涂层抗冲蚀性能。在砂粒反复冲击作用下，于涂层中产生了交互作用的横纵裂纹，致使涂层以碎屑脆性剥落机制而失效，破坏特征表现为逐层剥落。

关键词：电弧-磁控复合技术多层涂层调制周期抗冲蚀性能损伤破坏

刀具钝化方法对硬质合金铣刀加工钛合金切削性能的影响

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工具技术 2024年第3期58卷 33-37页

作者：王奔龙志凯郑英晓宋万万汤铭沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳飞机工业(集团)有限公司

随着切削技术的不断发展,刀具刃口钝化受到重视。为研究不同刀具刃口钝化方法对TC4钛合金铣削性能的影响,采用单因素法对TC4钛合金进行侧铣削试验分析。试验结果表明,刀具刃口钝化可以降低切削加工过程中的切削力和切削温度,提高加工工... 详细信息

随着切削技术的不断发展,刀具刃口钝化受到重视。为研究不同刀具刃口钝化方法对TC4钛合金铣削性能的影响,采用单因素法对TC4钛合金进行侧铣削试验分析。试验结果表明,刀具刃口钝化可以降低切削加工过程中的切削力和切削温度,提高加工工件表面质量;相比于旋转磨粒流钝化方法,立式旋转钝化方法会产生更大的切削力和切削温度;旋转磨粒流钝化方法能够更好地去除刀具刃口处微小缺陷,提高刀具刃口均匀性和加工表面质量。考虑实际生产需要,选用旋转磨粒流钝化方法能够更好地提高TC4钛合金的铣削性能。

关键词：刀具钝化方法加工表面质量铣削性能 TC4钛合金

不同刀具钝化方法加工硬质合金立铣刀刃口的对比试验研究

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金刚石与磨料磨具工程 2024年第2期44卷 237-243页

作者：王奔龙志凯郑英晓宋万万张秀云沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110136 沈阳飞机工业(集团)有限公司沈阳110850

为改善刀具性能、提升加工质量,采用旋转磨粒流对刀具钝化。通过对比立式旋转钝化法和旋转磨粒流钝化法钝化硬质合金立铣刀的效果,研究刀具刃口变化规律。试验结果表明:未钝化的刀具刃口半径值最小,且存在很多缺陷,刃型呈尖锐形;立式旋... 详细信息

为改善刀具性能、提升加工质量,采用旋转磨粒流对刀具钝化。通过对比立式旋转钝化法和旋转磨粒流钝化法钝化硬质合金立铣刀的效果,研究刀具刃口变化规律。试验结果表明:未钝化的刀具刃口半径值最小,且存在很多缺陷,刃型呈尖锐形;立式旋转钝化法得到的刃口半径值变化较小,但刀具刃口缺陷仍然存在,刃型呈不均匀的钝圆形;旋转磨粒流钝化法处理后的刃口半径值变化最大,去除了部分刃口缺陷,刃型呈均匀的钝圆形。旋转磨粒流钝化法不仅可以更好地去除刀具刃口的表面缺陷,同时有着更高的钝化效率以及刃口半径变化率,可以显著提高刀具性能,降低刀具磨损并改善加工质量。

关键词：刃口钝化旋转磨粒流刃口半径刃口形貌

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磨削工艺参数对硬质合金刀具磨制损伤的影响

工具技术 2024年第4期58卷 25-30页

作者：王奔王德林郑英晓宋万万张秀云沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳市110136 沈阳飞机工业(集团)有限公司

硬质合金刀具被广泛应用于航空航天、汽车、冶金等高端制造领域。硬质合金刀具的生产通常采用金刚石砂轮磨削加工,因此,砂轮的磨削工艺参数对刀具的成品质量有重要影响。本试验通过改变砂轮的线速度及进给速度加工硬质合金麻花钻,加工... 详细信息

硬质合金刀具被广泛应用于航空航天、汽车、冶金等高端制造领域。硬质合金刀具的生产通常采用金刚石砂轮磨削加工,因此,砂轮的磨削工艺参数对刀具的成品质量有重要影响。本试验通过改变砂轮的线速度及进给速度加工硬质合金麻花钻,加工完成后,采用超景深显微镜、白光干涉仪和扫描电镜对钻头的磨削表面以及亚表面进行检测,分析砂轮进给速度及线速度对加工损伤的影响。结果表明:砂轮进给速度和线速度越大,锯齿量越大;当线速度与进给速度较小时,钻头的主切削刃易出现微崩刃现象;砂轮进给速度越大,钻头后刀面表面粗糙度越大;砂轮线速度越大,钻头后刀面表面粗糙度越小;钻头后刀面处的亚表面最大损伤深度随线速度的增大而减小;当线速度30m/s、进给速度160mm/min时,钻头的磨削损伤最小。

关键词：磨削工艺参数硬质合金刀具表面质量亚表面质量

扩孔参数对AF1410超高强度钢切屑微观形貌的影响

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工具技术 2024年第6期58卷 61-64页

作者：何世琦宋万万郑英晓王奔张秀云沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳飞机工业(集团)有限公司

通过对AF1410钢扩孔加工试验探究主轴转速和进给速度对切屑微观形貌的影响,为改善切屑形貌提升AF1410超高强度钢的扩孔质量提供依据。对有典型形貌特征切屑的自由表面、后表面和上表面进行观测,结果表明,切屑自由表面均为锯齿状片层结... 详细信息

通过对AF1410钢扩孔加工试验探究主轴转速和进给速度对切屑微观形貌的影响,为改善切屑形貌提升AF1410超高强度钢的扩孔质量提供依据。对有典型形貌特征切屑的自由表面、后表面和上表面进行观测,结果表明,切屑自由表面均为锯齿状片层结构且锯齿片层的宽度随主轴转速和进给速度的增加而增加。切屑后表面整体较光滑,随着主轴转速的增加,后表面光滑程度增加,利于提升已加工表面质量,且在主轴转速为800r/min时,顶部出现撕裂锯齿状毛边,同时进给速度对后表面影响较小。切屑上表面均呈周期锯齿状,切屑厚度随主轴转速增加而减小,锯齿高度随着主轴转速和进给速度的增加而增加。

关键词： AF1410超高强度钢扩孔参数切屑微观形貌自由表面后表面上表面

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碳纤维复合材料层合板三点弯曲疲劳性能

吉林大学学报(工学版) 2022年

作者：许良肖景厚宋万万周松沈阳飞机工业(集团)有限公司53厂沈阳航空航天大学机电工程学院

本文对三种不同厚度的T700碳纤维复合材料多向层合板在两种应力比及三种应力等级下进行三点弯曲试验，对其三点弯曲静态与疲劳性能进行分析。采用不同方式对破坏后形貌进行观察。结果显示：材料厚度的增加使试样弯曲强度与模量增加，复... 详细信息

本文对三种不同厚度的T700碳纤维复合材料多向层合板在两种应力比及三种应力等级下进行三点弯曲试验，对其三点弯曲静态与疲劳性能进行分析。采用不同方式对破坏后形貌进行观察。结果显示：材料厚度的增加使试样弯曲强度与模量增加，复合材料多向层合板的三点弯曲疲劳寿命与材料厚度成正比关系，与试验应力比、应力等级成反比关系。试样最终的疲劳破坏程度与疲劳寿命有关，疲劳循环数越多层合板在横向和纵向的破坏越剧烈。同时，试样厚度越大，分层现象越明显，同时存在纤维拔出现象。

关键词：复合材料三点弯曲弯曲疲劳破坏形貌疲劳性能

转向架用SMA490BW钢不同焊接区域裂纹扩展速率

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吉林大学学报(工学版) 2023年

作者：回丽金磊宋万万周松安金岚沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳飞机工业(集团)有限公司沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科试验室

研究了高速列车转向架用SMA490BW钢对接焊在不同应力比和不同焊接区域下的裂纹扩展速率，分析SMA490BW钢焊接接头不同焊接区域不同应力比下的疲劳裂纹扩展行为，发现在相同应力比的情况下，SMA490BW钢的不同的焊接区域（焊核区、热影响... 详细信息

研究了高速列车转向架用SMA490BW钢对接焊在不同应力比和不同焊接区域下的裂纹扩展速率，分析SMA490BW钢焊接接头不同焊接区域不同应力比下的疲劳裂纹扩展行为，发现在相同应力比的情况下，SMA490BW钢的不同的焊接区域（焊核区、热影响区）对裂纹扩展速率的影响不大；应力比对SMA490BW钢的裂纹扩展速率的影响较大；在相同的应力强度因子的情况下，R=-1时的裂纹扩展速率明显高于R=0时的裂纹扩展速率；应力比对Paris公式里的c的影响较大，对m的影响较小。

关键词： SMA490BW钢焊接接头裂纹扩展速率应力强度因子

基于预制分层损伤方法的复合材料三次冲击损伤研究

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复合材料科学与工程 2023年第11期 21-27页

作者：许良胡鸿铭周松宋万万沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110136 沈阳飞机工业(集团)有限公司53厂沈阳110034

在ABAQUS/Explicit中建立复合材料层合板三次冲击的三维仿真模型,采用预制分层损伤的方法,将前一次冲击损伤的状态变量预制进下一次冲击模型中,并将三维Hashin准则和刚度退化方案编入VUMAT子程序中。对层合板三次冲击过程中的层内损伤... 详细信息

在ABAQUS/Explicit中建立复合材料层合板三次冲击的三维仿真模型,采用预制分层损伤的方法,将前一次冲击损伤的状态变量预制进下一次冲击模型中,并将三维Hashin准则和刚度退化方案编入VUMAT子程序中。对层合板三次冲击过程中的层内损伤、层间损伤和接触力进行分析。结果表明,仿真结果与冲击试验结果吻合良好,所建立的模型可以较好地反映复合材料层合板三次冲击下的损伤演化过程。和后续冲击相比,第一次冲击的最大接触力最小,分层损伤的形状主要由第一次损伤形成,后续冲击仅增加分层损伤的损伤面积。

关键词：复合材料三次冲击预制分层损伤三维失效准则