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成形砂轮超高频感应加热温度分布均匀性分析

焊接学报 2015年第2期36卷 51-54,58+115页

作者：童欣苏宏华徐九华陈燕南京航空航天大学机电学院南京210016

针对单层钎焊超硬磨料成形砂轮感应加热时存在的温度分布不均匀问题,文中提出将砂轮成形面简化为相应特征成形面进行研究,借助FLUX有限元仿真软件,重点分析了线圈与导磁体的结构尺寸对凹、凸两类特征面感应加热时温度分布的影响规律,进... 详细信息

针对单层钎焊超硬磨料成形砂轮感应加热时存在的温度分布不均匀问题,文中提出将砂轮成形面简化为相应特征成形面进行研究,借助FLUX有限元仿真软件,重点分析了线圈与导磁体的结构尺寸对凹、凸两类特征面感应加热时温度分布的影响规律,进而以燕尾槽形单层超硬磨料成形砂轮为对象,优化了钎焊用感应器结构.采用优化的感应器结构对燕尾槽型成形砂轮进行感应加热试验,利用红外热像仪测量成形面的温度分布.结果表明,该方法得到的感应器结构能够有效提高成形面超高频感应加热温度分布的均匀性,成形面各处温差在50℃以内.

关键词：成形砂轮超高频感应钎焊温度分布

合金元素的添加对Fe_3Al基合金有序转变温度的影响

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南京航空航天大学学报 2002年第3期34卷 230-234页

作者：姚正军苏宏华向定汉南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016

用电阻法研究了 Cr,Mo和 Nb等常用合金元素的添加对 Fe3 Al基合金有序转变温度 Tc 的影响。结果表明 ,Fe3 Al材料本身的进一步有序化和沉淀相的溶解使其 R-T曲线出现反常现象 ;Cr的含量对三元 Fe-Al-Cr合金中 Tc 温度无显著影响 ;将 Mo... 详细信息

用电阻法研究了 Cr,Mo和 Nb等常用合金元素的添加对 Fe3 Al基合金有序转变温度 Tc 的影响。结果表明 ,Fe3 Al材料本身的进一步有序化和沉淀相的溶解使其 R-T曲线出现反常现象 ;Cr的含量对三元 Fe-Al-Cr合金中 Tc 温度无显著影响 ;将 Mo,Nb加入到 Fe3 Al中会导致其 Tc 温度增加 ;在四元 Fe-Al-Cr-Mo合金中 ,Mo和 Cr的良好匹配能有效地提高 Fe3 Al的 Tc

关键词：合金元素有序转变温度影响 Fe3Al基合金钼铬铌

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金属结合剂金刚石砂轮制造技术新发展

金刚石与磨料磨具工程 2003年第4期23卷 19-22页

作者：苏宏华徐鸿钧南京航空航天大学南京210016

提高砂轮寿命和磨削效率是金属结合剂金刚石砂轮制造研究的关键问题。本文综述了金属结合剂对金刚石磨料把持能力增强、砂轮修整修锐能力改善两方面的进展 ,介绍了高温钎焊技术应用与砂轮地貌优化研究的成果 ,在分析现有技术缺陷的基础... 详细信息

提高砂轮寿命和磨削效率是金属结合剂金刚石砂轮制造研究的关键问题。本文综述了金属结合剂对金刚石磨料把持能力增强、砂轮修整修锐能力改善两方面的进展 ,介绍了高温钎焊技术应用与砂轮地貌优化研究的成果 ,在分析现有技术缺陷的基础上。

关键词：金属结合剂金刚石砂轮制造技术钎焊把持能力

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超高频微区感应钎焊中加热温度的影响因素

焊接学报 2012年第12期33卷 13-17,113页

作者：苏宏华李奇林徐九华傅玉灿南京航空航天大学机电学院南京210016

提出了超高频微区感应钎焊工艺方法.重点分析了导磁体材料、线圈结构以及感应器与工件之间的间隙三个因素对感应加热温度的影响规律,并通过试验研究获得了微区感应钎焊的最佳工艺参数.采用优化的工艺参数进行微区感应钎焊金刚石磨粒试验... 详细信息

提出了超高频微区感应钎焊工艺方法.重点分析了导磁体材料、线圈结构以及感应器与工件之间的间隙三个因素对感应加热温度的影响规律,并通过试验研究获得了微区感应钎焊的最佳工艺参数.采用优化的工艺参数进行微区感应钎焊金刚石磨粒试验.结果表明,钎料熔融区域宽度可控制在3 mm以内,钎料对金刚石磨粒浸润良好.扫描电镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)测试结果显示,金刚石与钎料界面附近的C和Cr两种元素存在相互扩散.

关键词：金刚石微区加热超高频感应钎焊

基于混合材料模型的颗粒增强钛基复材高速磨削温度研究

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机械工程学报 2019年第21期55卷 186-198页

作者：李征丁文锋周欢苏宏华南京航空航天大学直升机传动技术重点实验室

针对颗粒增强钛基复合材料(Particulate reinforced titanium matrix composites, PTMCs)高速磨削加工,建立一种三维混合材料磨削温度场有限元仿真计算模型,既考虑了Ti-6Al-4V基体材料特性,又包含了材料内部的Ti C增强颗粒,由此分析了... 详细信息

针对颗粒增强钛基复合材料(Particulate reinforced titanium matrix composites, PTMCs)高速磨削加工,建立一种三维混合材料磨削温度场有限元仿真计算模型,既考虑了Ti-6Al-4V基体材料特性,又包含了材料内部的Ti C增强颗粒,由此分析了高速磨削过程中温度场特征及其演变规律。结果表明:基于三维混合材料模型的PTMCs磨削温度预测值与试验值相差小(为8%以下),而基于普通均质材料模型的磨削温度预测值与试验值相差大(为16%以上)。PTMCs工件表面磨削温度随着磨削用量的增加逐渐上升。当砂轮线速度为120 m/s、工件进给速度为6 m/min时,磨削深度从20μm增加到100μm,PTMCs工件表面磨削温度从346℃增加到987℃,温度梯度值从1 070~624℃/mm增加到1 570~1 310℃/mm。磨削温度及其分布梯度对PTMCs亚表层显微组织变化层深度存在显著影响,磨削深度从40μm上升到80μm,显微组织变化层深度从22μm增大到40μm;当磨削深度进一步从80μm增加到100μm时,显微组织变化层深度增加到53μm。

关键词：颗粒增强钛基复合材料混合材料模型有限元仿真磨削温度

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单层钎焊金刚石砂轮的修整实验研究

中国机械工程 2014年第13期25卷 1778-1783页

作者：张贝傅玉灿苏宏华南京航空航天大学南京210016

为满足单层钎焊金刚石砂轮高效精密加工的性能要求,对磨粒有序排布单层钎焊金刚石砂轮的修整进行了实验研究。采用磨粒有序排布的钎焊金刚石修整工具对钎焊砂轮进行了修整,该修整方法通过修整工具粒度的变化以及修整速比的调整来控制砂... 详细信息

为满足单层钎焊金刚石砂轮高效精密加工的性能要求,对磨粒有序排布单层钎焊金刚石砂轮的修整进行了实验研究。采用磨粒有序排布的钎焊金刚石修整工具对钎焊砂轮进行了修整,该修整方法通过修整工具粒度的变化以及修整速比的调整来控制砂轮形貌,从而使氧化锆的磨削表面粗糙度达到了精密加工的水平。对砂轮形貌进行了观测统计,数据表明,砂轮磨粒的等高性得到明显改善且避免了磨粒端部的严重钝化。

关键词：单层钎焊金刚石砂轮脆性材料砂轮修整砂轮形貌

基于Ag-Cu-Ti钎料的超高频感应连续钎焊金刚石界面结构及残余应力

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稀有金属材料与工程 2016年第12期45卷 3250-3254页

作者：李奇林苏宏华徐九华雷卫宁江苏理工学院江苏常州213001 南京航空航天大学江苏南京210016

采用Ag-Cu-Ti合金钎料,在不同的超高频感应连续钎焊工艺条件下实现了金刚石磨粒与大尺寸钢基体的连接。借助扫描电镜(SEM)对钎焊后的金刚石界面微观结构进行观察,采用Raman光谱对钎焊后金刚石的残余应力状态进行了测试分析。结果显示,... 详细信息

采用Ag-Cu-Ti合金钎料,在不同的超高频感应连续钎焊工艺条件下实现了金刚石磨粒与大尺寸钢基体的连接。借助扫描电镜(SEM)对钎焊后的金刚石界面微观结构进行观察,采用Raman光谱对钎焊后金刚石的残余应力状态进行了测试分析。结果显示,超高频感应连续钎焊金刚石表面Ti C晶体的生成处于非平衡态的过程。随着扫描速度的变化,Ti C晶体呈现球状和岛状,偏离了理想的正八面体形态。钎料层内部出现富Cu枝晶组织,而在45#钢基体表层形成了马氏体组织。钎焊后的金刚石磨粒顶部受到残余压应力,最大值为500 MPa,磨粒底部受到残余拉应力,最大值为150 MPa,这种分布趋势与传统真空炉中钎焊方法获得的残余应力分布刚好相反。

关键词：连续钎焊超高频感应加热界面结构残余应力

非调质钢48MnV磨削强化温度与强化效果的研究

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机械科学与技术 2012年第8期31卷 1247-1252页

作者：李曙生肖冰苏宏华南京航空航天大学机电学院南京210016 泰州职业技术学院机电技术学院泰州225300

进行了利用磨削热替代高频感应热对微合金非调质钢48MnV试样表面强化,将磨削加工与表面强化复合为一体的可行性研究。给出了磨削强化温度预估数学模型;采用白刚玉砂轮在MMD7125平面磨床上进行了工艺试验,采用分块试件夹丝半人工热电偶... 详细信息

进行了利用磨削热替代高频感应热对微合金非调质钢48MnV试样表面强化,将磨削加工与表面强化复合为一体的可行性研究。给出了磨削强化温度预估数学模型;采用白刚玉砂轮在MMD7125平面磨床上进行了工艺试验,采用分块试件夹丝半人工热电偶测温技术获得了不同用量条件下的磨削强化温度变化曲线;利用HSX-1000型全自动显微硬度测试仪测定了磨削强化层的显微硬度;利用MM-6金相显微镜和数码相机拍摄了强化层的金相组织形貌照片,对强化机理进行了探讨。研究结果表明:预估温度与实测温度基本吻合,该模型可用于磨削强化温度的预估;通过磨削参数的优化,可以获得磨削强化所要求的温升速度、最高温度、温度作用时间和冷却速度;获得了与高频感应淬火相似的强化层组织,完全硬化区组织为细小针状马氏体;与高频感应淬火组织形成机理不同的是,由于磨削应力场的作用,完全硬化区表面层的马氏体组织比中间层细小。

关键词：非调质钢磨削强化温度冷却速度强化效果强化机理

TC21钛合金板孔冷挤压残余应力与疲劳性能研究

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稀有金属材料与工程 2016年第5期45卷 1189-1195页

作者：葛恩德傅玉灿苏宏华徐九华陈雪梅南京航空航天大学江苏南京210016 成都飞机工业(集团)有限责任公司四川成都610092

针对飞机后机身框TC21损伤容限钛合金带孔零件在服役过程中易过早产生疲劳裂纹的问题,采用开缝衬套冷挤压强化工艺进行了不同挤压量下的孔强化实验,并对挤压强化后的试样进行疲劳试验研究,得到了挤压量对TC21钛合金疲劳增益的影响规律... 详细信息

针对飞机后机身框TC21损伤容限钛合金带孔零件在服役过程中易过早产生疲劳裂纹的问题,采用开缝衬套冷挤压强化工艺进行了不同挤压量下的孔强化实验,并对挤压强化后的试样进行疲劳试验研究,得到了挤压量对TC21钛合金疲劳增益的影响规律。通过有限元仿真的方法研究了挤后孔边残余应力分布规律,从宏观和微观两方面观察和分析了不同挤压量下的疲劳断口形貌,探讨了冷挤压对孔边疲劳裂纹的萌生和扩展的影响,揭示了疲劳增益机理。研究结果表明,冷挤压强化后的孔边存在明显的切向压缩残余应力,改变了孔边裂纹萌生位置,延长了交变载荷作用下的疲劳裂纹扩展寿命,疲劳寿命随着挤压量的增大而明显提高,挤后试样疲劳寿命均提高50%以上。

关键词： TC21钛合金孔冷挤压残余应力疲劳寿命疲劳裂纹