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汽车钢板弹簧工艺分析与研究

汽车钢板弹簧工艺分析与研究

作者：徐平伟山东大学

学位级别：硕士

中国汽车工业经过60年的发展,特别是改革开放以后,世界各国的汽车企业纷纷进入中国市场,才步入了真正的竞争时代。中国汽车工业已经发展成为一个种类比较齐全、生产能力不断增长、产品水平日益提高的汽车工业体系。质量、技术、服务、... 详细信息

中国汽车工业经过60年的发展,特别是改革开放以后,世界各国的汽车企业纷纷进入中国市场,才步入了真正的竞争时代。中国汽车工业已经发展成为一个种类比较齐全、生产能力不断增长、产品水平日益提高的汽车工业体系。质量、技术、服务、价格成为各个零部件供应商竞争的关键因素。悬架是现代汽车上的主要总成之一,它能够把车架（车身）与车轴（车轮）弹性的连接起来,其主要任务是传递作用在与车架和车轮之间的一切力和力矩,并且缓和由于路面不平而传给车身的冲击载荷,衰减由于冲击载荷引起的承载系统的振动,保证汽车的悬架通常由弹性元件、导向机构及减振装置组成。弹性元件主要有钢板弹簧,螺旋弹簧,橡胶弹簧,空气弹簧及油气弹簧等。板簧在汽车行驶过程中,除了承受车厢及载物的重量（静载荷）外,还要承受因路面不平所引起的冲击载荷,并因此造成单向循环弯曲应力。板簧的主要失效方式是疲劳断裂和产生永久性塑性变形。影响板簧使用寿命的除了设计、安装、润滑和使用等因素外,更重要的是板簧本身的热处理质量和表面质量。要保证和提高热处理质量,必须加强质量管理,完善质量管理体系。提高产品质量已成为我国经济发展的一个战略问题,是企业竞争的主要手段。改革开放30多年来,中国汽车板簧市场从小到大、从总量快速扩张到结构明显升级,逐步形成了有中国特色的多样化、多层次的汽车板簧市场。但是进入2010年,特别是在“后危机时代”一系列新问题日益凸现,市场分析具体表现在：技术相对落后,产品互换性差;资金不足,资源短缺;制造设备多,不易消化。本文便是在这样的背景下,依据对汽车钢板弹簧的工艺研究,通过车间实际生产过程和全程质量管理监控对板簧工艺设计和提高产品质量进行了实证分析。文章主体首先介绍了悬架的作用和分类,从而引出汽车钢板弹簧的分类和主要零件以及材质的选择。其次对汽车钢板弹簧的设计参数进行了详细介绍和分析,在这一章中,主要演示了单片板簧和多片板簧的计算方法和设计步骤。其后文章对钢板弹簧实际生产工艺进行了具体的分析。通过钢板弹簧工艺生产线所选用的相应设备性能和技术参数进行了介绍,重点讲述了如何正确使用和调整设备,以期能够更加节约制造成本和提高产品质量。最后,作者依据在现场多年积累的钢板弹簧生产管理的经验,对钢板弹簧生产过程中普遍存在和一些特例进行了原因分析,并介绍了针对性的整改措施,为产出更高质量的钢板弹簧奠定了基础。

关键词：钢板弹簧工艺设计生产工艺

热变形对GH4169合金中NbC析出相尺寸形貌影响

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稀有金属材料与工程 2020年第5期49卷 1773-1780页

作者：李阳魏志坚徐平伟梁益龙梁宇贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025 贵州省材料结构与强度重点实验室贵州贵阳550025 高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室贵州贵阳550025 贵州安大航空锻造有限责任公司贵州安顺561005 贵州大学贵州贵阳550025

通过Gleeble3500热模拟试验机进行热压缩试验并结合微观组织观察和统计分析,研究了热变形对GH4169合金中NbC颗粒尺寸形貌、分布特征的影响规律。结果表明:压缩过程中的绝热效应会导致试样心部温度的进一步升高,从而为变形过程中的NbC回... 详细信息

通过Gleeble3500热模拟试验机进行热压缩试验并结合微观组织观察和统计分析,研究了热变形对GH4169合金中NbC颗粒尺寸形貌、分布特征的影响规律。结果表明:压缩过程中的绝热效应会导致试样心部温度的进一步升高,从而为变形过程中的NbC回溶提供条件。NbC颗粒与基体在变形过程中形成的高位错密度区促进了元素的扩散,并加速了小曲率半径的尖角区域回溶和钝化。随变形量的增加NbC回溶趋势增加,其平均尺寸与体积分数均呈降低趋势。变形过程金属流动会促进NbC颗粒的位移,在70%的变形量下,NbC颗粒平均间距增加趋势显著高于30%和50%变形量试样。因此随变形量的增加,NbC颗粒有从链状→链条弯曲→链条方向改变→弥散分布的分布特征,促进基体中原链状NbC呈细小、弥散分布。研究结果为GH4169闪光焊接性能的提高提供了直接的参考。

关键词： GH4169高温合金热变形 NbC 尺寸分布

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δ相对GH4169合金强韧性的影响规律

稀有金属材料与工程 2019年第5期48卷 1467-1475页

作者：申佳林韦贤毅徐平伟梁益龙周烨梁宇贵州大学贵州贵阳550025 贵州省材料结构与强度重点实验室贵州贵阳550025 高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室贵州贵阳550025

通过断裂韧度J0.2BL以及冲击韧性测试研究了δ相含量对GH4169合金韧性的影响。结果表明,固溶温度从940℃增加到980℃,δ相含量从1.54%降低到0.045%,晶粒尺寸从12.59μm长大到35.21μm,δ相含量对拉伸强度无显著影响,但断裂韧度J0.2BL从1... 详细信息

通过断裂韧度J0.2BL以及冲击韧性测试研究了δ相含量对GH4169合金韧性的影响。结果表明,固溶温度从940℃增加到980℃,δ相含量从1.54%降低到0.045%,晶粒尺寸从12.59μm长大到35.21μm,δ相含量对拉伸强度无显著影响,但断裂韧度J0.2BL从112 kJ/m^2增加到355 kJ/m^2,冲击韧性从35 J增加到75 J。δ相的析出会导致其周边出现无γ"相析出区,当大量δ相沿晶界分布时,则沿晶界形成无强化相析出带,在应力作用下,δ相与无强化相析出区基体的应变差会导致界面开裂、形成孔洞。在无强化相析出区孔洞快速连接形成裂纹,裂纹沿晶扩展与空洞汇合,降低了裂纹扩展阻力,加速了裂纹的扩展。因此δ相的存在为裂纹提供了扩展通道,降低了材料的塑韧性。

关键词： GH4169合金 δ相强韧性裂纹扩展

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深过冷条件下珠光体特征尺寸及断裂行为分析

钢铁研究学报 2021年第1期33卷 75-83页

作者：孟灿徐平伟李静梁宇贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025 贵州省材料结构与强度重点实验室贵州贵阳550025 高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合实验室贵州贵阳550025 陆军装甲兵学院装备保障与再制造系北京100072

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、Instron拉伸机、原位拉伸等实验方法,研究了深过冷工艺对珠光体特征尺寸及断裂行为的影响。结果表明:在相同奥氏体晶粒尺寸条件下,过冷奥氏体通过深过冷条件后,比直接等温所得的珠光体团尺寸降低47.... 详细信息

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、Instron拉伸机、原位拉伸等实验方法,研究了深过冷工艺对珠光体特征尺寸及断裂行为的影响。结果表明:在相同奥氏体晶粒尺寸条件下,过冷奥氏体通过深过冷条件后,比直接等温所得的珠光体团尺寸降低47.9%,珠光体平均片层间距细化12%。拉伸性能表明,在相同等温温度下,通过深过冷后的试样塑性指标明显提升。原位拉伸观察发现,直接等温试样珠光体团较大,变形协调性较差,微裂纹易在珠光体团内萌生,而深过冷试样珠光体团较细,珠光体团之间变形协调性更好,拉伸变形过程中裂纹萌生位置较少。对比断口附近裂纹扩展路径,直接等温试样中裂纹沿Fe_(3)C/α-Fe片扩展,而深过冷试样中裂纹沿珠光体团界扩展,因此通过调整相变条件实现对珠光体团尺寸的细化,能改变裂纹萌生扩展特点,提高材料塑性指标。

关键词：深过冷珠光体特征尺寸断裂行为原位拉伸裂纹路径

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211Z.X耐热高强韧铝合金的疲劳特性

金属热处理 2013年第2期38卷 43-47页

作者：黄朝文梁益龙杨明徐平伟李祥梁宇贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025 贵州省材料结构与强度重点实验室贵州贵阳550025 贵州铝厂贵州贵阳550014

研究了T6态211Z.X耐热高强韧铝合金的显微组织和疲劳性能,利用扫描电镜和能谱仪对疲劳断口进行了分析研究。结果表明,其条件疲劳极限为154.25 MPa,当存活率P从50%增至99.9%时,概率疲劳极限也从147.13 MPa降至140 MPa。疲劳裂纹在试样次... 详细信息

研究了T6态211Z.X耐热高强韧铝合金的显微组织和疲劳性能,利用扫描电镜和能谱仪对疲劳断口进行了分析研究。结果表明,其条件疲劳极限为154.25 MPa,当存活率P从50%增至99.9%时,概率疲劳极限也从147.13 MPa降至140 MPa。疲劳裂纹在试样次表面处块状的富铈稀土化合物和富铁金属间化合物颗粒处萌生,并呈放射状以穿晶类解理和沿晶的混合方式扩展。

关键词：铝合金疲劳性能裂纹萌生裂纹扩展

热变形对TA19闪光焊接接头组织均匀化的影响

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稀有金属材料与工程 2020年第5期49卷 1757-1765页

作者：梁运兴王龙祥魏志坚徐平伟梁益龙梁宇贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025 贵州省材料结构与强度重点实验室贵州贵阳550025 高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室贵州贵阳550025 贵州安大航空锻造有限责任公司贵州安顺561005 贵州大学贵州贵阳550025

为消除TA19闪光焊接接头的组织不均匀性,改善闪光焊接TA19的综合性能,利用Gleeble3500热模拟试验机对TA19闪光焊接头在变形温度900~980℃,变形量30%、60%,变形速率0.01~1 s-1条件下进行等温恒定速率热压缩试验,以研究其组织在不同变形... 详细信息

为消除TA19闪光焊接接头的组织不均匀性,改善闪光焊接TA19的综合性能,利用Gleeble3500热模拟试验机对TA19闪光焊接头在变形温度900~980℃,变形量30%、60%,变形速率0.01~1 s-1条件下进行等温恒定速率热压缩试验,以研究其组织在不同变形参数下的转变特征。结果表明,焊接接头试样在压缩过程中流变应力-应变曲线呈现动态软化趋势,在低变形速率条件下片状α相动态回复、动态再结晶过程充分发生,促进其宽度尺寸的增加,β相楔入导致片状α相断开。随变形量与变形温度的增加,在动态再结晶以及元素扩散作用下,片层α相等轴化比例逐渐提高。变形过程中有残留β相被破碎,部分转变为富Mo的颗粒分布在α相基体上。在随后的热处理过程,α基体上富Mo颗粒回溶到β相,β相长大完成对片层α相的分割,α相进一步通过静态再结晶完成等轴化。闪光焊接试样在980℃、变形速率0.01 s-1、60%变形量下变形后,经930℃,1 h+590℃,4 h空冷的退火处理,可充分实现焊缝组织的等轴化转变,热处理后焊接接头组织以等轴组织为主,组织均匀性明显改善。

关键词：近α钛合金闪光焊热变形组织均匀化

TA19钛合金中未完全转变组织特征与拉伸性能

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稀有金属材料与工程 2018年第12期47卷 3768-3775页

作者：韩墨流徐平伟万明攀梁益龙杜剑平梁宇贵州大学贵州贵阳550025 贵州省材料结构与强度重点实验室贵州贵阳550025 高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室贵州贵阳550025

采用TA19合金加热到β相变点以上短时保温25～90s,得到了介于等轴组织与片层组织间的一种未完全转变的特殊的过渡组织,研究了随保温时间的变化对未完全转变组织演变规律及对力学性能的影响。结果表明半等轴组织主要是在β相变点以上短... 详细信息

采用TA19合金加热到β相变点以上短时保温25～90s,得到了介于等轴组织与片层组织间的一种未完全转变的特殊的过渡组织,研究了随保温时间的变化对未完全转变组织演变规律及对力学性能的影响。结果表明半等轴组织主要是在β相变点以上短时保温时,β基体中的合金元素Mo向原等轴α相中扩散不均匀,冷却转变过程中初生等轴α相局部被β转变组织分割所形成。随保温时间的延长,未完全转变组织逐渐被β转变组织所取代。在保温温度为1015℃,保温时间为45 s时,抗拉强度为1219 MPa,断面收缩率为29%,伸长率为14%,具有较好的强塑性。

关键词：未完全转变组织元素扩散力学性能取向关系

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配电线路绝缘子污闪成因分析

电子制作 2016年第8期24卷 80-80,85页

作者：徐平伟国网山东省电力公司诸城市供电公司

一般情况下,电力线路的分布都比较长,长期在露天状态下运行,而且还会遭受尘土、盐碱污秽、鸟类粪便、海水盐雾等自然污秽或者工业生产过程中由烟囱所排出来的气体、液体以及固体污秽等多重影响。因此,运行的环境比较恶劣。随着我国社会... 详细信息

一般情况下,电力线路的分布都比较长,长期在露天状态下运行,而且还会遭受尘土、盐碱污秽、鸟类粪便、海水盐雾等自然污秽或者工业生产过程中由烟囱所排出来的气体、液体以及固体污秽等多重影响。因此,运行的环境比较恶劣。随着我国社会进步以及经济的快速发展,电网容量以及电压等级都在相应的提高,工业发展导致部分地区环境污染越来越严重,电力系统配电设备外绝缘的污闪事故所造成的危害也变得越来越严重。因此,对开展电力系统中污闪机理研究以及做好防污闪工作对确保电网安全稳定运行有巨大的意义。

关键词：配电线路分析了绝缘子污闪

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磁浮线总装车库钢轨道梁设计研究

铁道标准设计 2006年第5期26卷 45-46页

作者：徐平伟铁道第三勘察设计院天津300142

针对磁浮列车这种新的轨道交通特点,着重介绍总装车库钢轨道梁结构选型、空间效应、变形控制、构件的局部受力等设计研究情况。

关键词：磁浮列车钢轨道梁设计研究