检索结果-南通市图书馆

工艺参数对楔横轧42CrMo/Q235复合材料层合轴厚径比的影响

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复合材料学报 2017年第1期34卷 160-167页

作者：彭文飞朱健束学道宁波大学机械工程与力学学院宁波315211 浙江省零件轧制成形技术研究重点实验室宁波315211

借助ANSYS/LS-DYNA软件,建立楔横轧层合轴有限元模型,根据四因素三水平的正交实验进行部分厚径比轧制实验。通过有限元数值模拟,分析工艺参数成形角、展宽角、断面收缩率和轧制温度对厚径比的影响规律。结果表明:轧制实验结果和有限元... 详细信息

借助ANSYS/LS-DYNA软件,建立楔横轧层合轴有限元模型,根据四因素三水平的正交实验进行部分厚径比轧制实验。通过有限元数值模拟,分析工艺参数成形角、展宽角、断面收缩率和轧制温度对厚径比的影响规律。结果表明:轧制实验结果和有限元模拟的结果相符合,有限元模型可以用来预测厚径比。厚径比随着展宽角的增大先迅速下降,后缓慢下降;随着轧制温度的增大先增加,后缓慢增加;随着断面收缩率的增大先缓慢增加,后趋于平缓;随着成形角的增大变化不明显。对厚径比的影响主次为:展宽角、轧制温度、断面收缩率、成形角。研究结果有助于指导层合轴覆材厚度和基材半径尺寸的调控与设计。

关键词：层合轴厚径比工艺参数楔横轧影响分析

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楔横轧同种材料层合轴的展宽段应力分析

塑性工程学报 2014年第5期21卷 82-87页

作者：刘文萍彭文飞束学道孙宝寿宁波大学浙江省零件轧制成形技术研究重点实验室宁波315211

中空结构轴类件具有显著减轻轴重的优势,但其成形制造困难。文章提出楔横轧层合轴的思路,应用DEFORM-3D软件对楔横轧同种材料层合轴和单层轴的成形过程进行有限元数值模拟,得到了双层同种材料层合轴及单层材料轴在展宽段的变形特征及应... 详细信息

中空结构轴类件具有显著减轻轴重的优势,但其成形制造困难。文章提出楔横轧层合轴的思路,应用DEFORM-3D软件对楔横轧同种材料层合轴和单层轴的成形过程进行有限元数值模拟,得到了双层同种材料层合轴及单层材料轴在展宽段的变形特征及应力分布规律的特点。通过对比两种轴的应力分布,总结出层合轴应力分布的形成原因,以及应力分布场对轧制实验中同种材料结合理论的指导意义。通过实验,验证了楔横轧同种材料层合轴的可行性,为楔横轧轧制同种或异种层合轴的深入研究提供了理论依据。

关键词：楔横轧层合轴同种材料展宽段应力分析

基于应力应变的楔横轧层合轴分界面结合机理研究

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热加工工艺 2015年第17期44卷 80-83页

作者：张建华彭文飞沈法束学道刘文萍宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 浙江省零件轧制成形技术研究重点实验室浙江宁波315211

在相同工艺参数下,通过有限元ANSYS/LS-DYNA模拟,得到楔横轧层合轴和单层轴相同位置跟踪点处的最大横向应力、平均应力、最大剪应力和最大剪应变的变化情况。通过对比应力应变,得出了层合轴分界面处的应力应变特点,阐释了层合轴分界面... 详细信息

在相同工艺参数下,通过有限元ANSYS/LS-DYNA模拟,得到楔横轧层合轴和单层轴相同位置跟踪点处的最大横向应力、平均应力、最大剪应力和最大剪应变的变化情况。通过对比应力应变,得出了层合轴分界面处的应力应变特点,阐释了层合轴分界面处的结合机理,这能为改善层合轴分界面处的结合质量提供理论依据。

关键词：楔横轧层合轴结合机理应力应变有限元

42CrMo/Q235钢楔横轧层合轴应变分析研究

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热加工工艺 2016年第9期45卷 117-120,123页

作者：黄光兴彭文飞孙宝寿束学道刘文萍朱健宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 浙江省零件轧制成形技术研究重点实验室浙江宁波315211

为了实现轴类零件的轻量化,提出了一种不同材料层合轴楔横轧成形的新方法。42CrMo和Q235两种钢分别被用作层合轴的外层和内层,并对层合轴进行了楔横轧成形。利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对楔横轧不同材料层合轴成形过程进行了模拟分析,... 详细信息

为了实现轴类零件的轻量化,提出了一种不同材料层合轴楔横轧成形的新方法。42CrMo和Q235两种钢分别被用作层合轴的外层和内层,并对层合轴进行了楔横轧成形。利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对楔横轧不同材料层合轴成形过程进行了模拟分析,得出了42CrMo/Q235钢层合轴轧制过程中楔入段与展宽段的应变分布。结果表明:径向应变是影响层合轴轧制的主要因素;在楔入段时,界面对楔横轧层合轴的成形影响较小;展宽段的横向应变、径向应变、轴向应变的变化都很大,展宽段是层合轴界面结合的主要阶段。

关键词：楔横轧层合轴应变分析

楔横轧42CrMo/Q235复合材料层合轴界面最大剪切应变的影响因素分析

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宁波大学学报（理工版） 2018年第1期31卷 19-24页

作者：彭文飞闫超张孝束学道朱健吴焕铭宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 浙江省零件轧制成形技术研究重点实验室浙江宁波315211

对楔横轧42Cr Mo/Q235层合轴进行轧制实验和有限元分析,研究成形角、展宽角、断面收缩率、轧制温度对界面最大剪切应变的影响规律.结果表明:成形角、轧制温度对最大剪切应变影响不大,断面收缩率、展宽角对最大剪切应变影响较大;展宽角越... 详细信息

对楔横轧42Cr Mo/Q235层合轴进行轧制实验和有限元分析,研究成形角、展宽角、断面收缩率、轧制温度对界面最大剪切应变的影响规律.结果表明:成形角、轧制温度对最大剪切应变影响不大,断面收缩率、展宽角对最大剪切应变影响较大;展宽角越大,界面两侧最大剪切应变差值越大;断面收缩率越大,界面两侧最大剪切应变差值越小.同时,在最大剪切应变变化不大的情况下,仍然有界面的结合与分离,因此,界面是否结合仅考虑最大剪应变是不充分的,还需综合考虑其他指标的影响.研究结果对楔横轧层合模具设计和揭示界面结合机制奠定了基础.

关键词：层合轴工艺参数界面最大剪切应变楔横轧

断面收缩率对楔横轧42CrMo/Q235层合轴界面结合特性的影响

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哈尔滨工程大学学报 2018年第7期39卷 1239-1244页

作者：闵海涛彭文飞吴焕铭徐东明吴志军束学道宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 宁波大学浙江省零件轧制成形技术研究重点实验室浙江宁波315211

断面收缩率为楔横轧工艺的重要参数,对轧件的成形质量具有显著影响。本文采用楔横轧方法成形42CrMo/Q235层合轴,探究断面收缩率对楔横轧42CrMo/Q235层合轴的界面结合强度、界面显微组织、元素Cr扩散、显微硬度以及拉伸断口形貌等界面特... 详细信息

断面收缩率为楔横轧工艺的重要参数,对轧件的成形质量具有显著影响。本文采用楔横轧方法成形42CrMo/Q235层合轴,探究断面收缩率对楔横轧42CrMo/Q235层合轴的界面结合强度、界面显微组织、元素Cr扩散、显微硬度以及拉伸断口形貌等界面特性的影响。研究结果表明:经过楔横轧高温轧制成形,基材Q235与覆材42CrMo实现良好的冶金结合,界面结合强度随断面收缩率的增加而增大。随断面收缩率增加,结合界面处的晶粒度减小,Cr元素由覆材42CrMo向基材Q235的扩散深度增加,与界面距离相同位置处的显微硬度增加;与此同时,随着断面收缩率增加,拉伸断口韧窝尺寸减小,韧窝氧化物颗粒越弥散。但当断面收缩率在65%以上时,轧件覆层易缩颈或发生断裂。

关键词：楔横轧断面收缩率 42CrMo/Q235复合材料层合轴界面结合特性影响规律

工艺参数对楔横轧42CrMo/Q235层合轴复合界面显微硬度的影响

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中南大学学报（自然科学版） 2020年第1期51卷 94-102页

作者：张孝彭文飞束学道吴志军宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 宁波大学浙江省零件轧制成形技术研究重点实验室浙江宁波315211

采用楔横轧方法成形42CrMo/Q235层合轴,对42CrMo/Q235层合轴复合界面显微硬度进行测试,研究成形角α、展宽角β、断面收缩率Ψ、轧制温度t、基材直径d等工艺参数对界面显微硬度的影响规律。研究结果表明:轧制温度、断面收缩率对界面显... 详细信息

采用楔横轧方法成形42CrMo/Q235层合轴,对42CrMo/Q235层合轴复合界面显微硬度进行测试,研究成形角α、展宽角β、断面收缩率Ψ、轧制温度t、基材直径d等工艺参数对界面显微硬度的影响规律。研究结果表明:轧制温度、断面收缩率对界面显微硬度影响较大,基材直径、展宽角、成形角对界面显微硬度影响较小;随着轧制温度的升高,界面相同位置处显微硬度下降;随着断面收缩率的增大,界面相同位置处显微硬度增大;随着基材直径的增加,界面相同位置处显微硬度略微增加,但增加的幅度不大;随着成形角、展宽角的增加,界面相同位置处显微硬度略微增加,但增加的幅度不大。研究结果可为合理确定楔横轧42CrMo/Q235层合轴工艺参数和提高界面结合质量提供参考。

关键词：楔横轧层合轴工艺参数显微硬度

楔横轧复合材料42CrMo/Q235层合轴复合机理实验研究

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楔横轧复合材料42CrMo/Q235层合轴复合机理实验研究

作者：吴志军宁波大学

学位级别：硕士

一般轴类零件服役环境较为复杂,容易出现疲劳、断裂等失效问题,复合材料因为其优异的性能受到广泛关注。对复合轴类件的研究多集中在等截面复合板、复合棒、复合管成形工艺条件,以及成形后的界面形貌与结合性能的分析上,而对变截面层合... 详细信息

一般轴类零件服役环境较为复杂,容易出现疲劳、断裂等失效问题,复合材料因为其优异的性能受到广泛关注。对复合轴类件的研究多集中在等截面复合板、复合棒、复合管成形工艺条件,以及成形后的界面形貌与结合性能的分析上,而对变截面层合轴成形过程机理的研究还较少。楔横轧工艺是生产变截面轴类件较为先进的近净成形技术,较其他工艺具有生产效率高、成形质量好以及易实现机械自动化等优点,本文采用楔横轧制方法实现异种材料的复合。而楔横轧模具的变形区复杂,该工艺下的界面结合机制尚不明确,因此揭示轧制过程中的界面结合机理是关键科学问题。本文在实验的基础上,研究不同轧制工艺参数下,楔横轧42Cr Mo/Q235复合轴界面显微组织、Cr元素扩散、显微硬度以及拉伸断口表面形貌等界面特性,判断影响楔横轧复合轴的界面结合是否良好及宏观力学性能是否优良的关键工艺参数以及主要的影响方面,从而合理的推断楔横轧复合轴界面复合机理。实验结果表明:在轧制的高温高压下实现了42Cr Mo/Q235复合轴成形,工艺参数的改变主要影响结合界面的氧化膜破碎和元素扩散来影响界面的结合,轧制温度T和轧制断面收缩率Ψ对界面结合有决定性的影响,界面结合强度随轧制温度的提高出现先增加后减小的趋势,在1100℃时达到最大;界面结合强度随轧制断面收缩率的增加而增加,在65%开始出现缩颈现象,较为理想的轧制断面收缩率为60%;轧前基材直径d以及成型角α、展宽角β对界面结合特性影响较小。判断楔横轧42Cr Mo/Q235层合轴界面结合过程分为三阶段:物理接触、物理化学作用、扩散阶段。本文研究楔横轧层合轴的界面复合机理,为优化复合轴的成形工艺,以及提高界面结合强度提供实验依据,也为研究其他异质金属材料的轧制复合成形以及界面结合机理奠定了基础。

关键词：楔横轧层合轴工艺参数界面特性复合机理

楔横轧复合材料42CrMo/Q235层合轴复合机理有限元数值模拟研究

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楔横轧复合材料42CrMo/Q235层合轴复合机理有限元数值模拟研究

作者：朱健宁波大学

学位级别：硕士

轴类零件多处于高温高压等恶劣环境,容易发生轴的磨损或断裂问题,给设备和工作者的安全带来隐患;同时轴类零件中心“死重”导致浪费优质贵重金属和难以实现轻量化等问题。因此,为了实现轴类件在复杂环境工作以及成本降低的要求,研究人... 详细信息

轴类零件多处于高温高压等恶劣环境,容易发生轴的磨损或断裂问题,给设备和工作者的安全带来隐患;同时轴类零件中心“死重”导致浪费优质贵重金属和难以实现轻量化等问题。因此,为了实现轴类件在复杂环境工作以及成本降低的要求,研究人员提出了楔横轧异种材料层合轴的解决方法。但是,异种材料层合轴的使用,关键在于界面是否具有较高的结合强度,即能否形成有效的界面结合。因此,本文主要以楔横轧层合轴界面结合作为研究对象,分析各工艺参数对影响界面结合的应力应变的影响,从而得到楔横轧层合轴界面结合过程。层状材料变形抗力差别较大,受楔横轧固有变形特点的影响,覆材与基材的径向变形难以均匀分配。层合轴厚径比关系到覆材厚度和基材半径的分配关系,是楔横轧层合轴能顺利保证力学性能和减低成本的前提。目前,厚径比已有部分讨论,但是没有得到有效的理论解释,因此本文对此进行深度研究。借助ANSYS/LS-DYNA软件,建立楔横轧层合轴有限元模型,根据四因素三水平的正交实验进行部分厚径比轧制实验。通过有限元数值模拟,分析工艺参数对厚径比的影响规律。结果表明:轧制实验结果和有限元模拟的结果相符合,有限元模型可以用来分析厚径比和工艺参数对厚径比的影响主次。选择结合界面处横截面对应的覆材和基材单元,分析工艺参数对影响界面结合的径向应力、横向应力、轴向应力、剪应力和剪应变的影响规律,得到相应的应力应变影响主次,优先选择轧制温度和断面收缩率对界面结合的调控。然后,根据得到的应力主次关系,选择层合轴纵截面界面处的连续节点,分析当各工艺参数变化时,各应力相互之间的耦合作用对界面结合的影响状况,并且当径向应力和轴向应力较大,横向应力和剪应力在一定范围内时,界面更容易形成结合。本文采用有限元分析和实验相结合的方式,主要对楔横轧层合轴界面结合过程进行分析,为后续模具的选用制造和楔横轧层合轴广泛使用奠定了重要的基础。

关键词：楔横轧层合轴厚径比工艺参数界面结合