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超高强度钢激光冲击-超声滚压复合强化试验研究

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机械工程学报 2024年

作者：李泽坤梁志强蔡志海李学志栾晓圣邹世坤李宏伟刘心藜李娟王飞北京北方车辆集团有限公司中国航空制造技术研究院北京理工大学机械与车辆学院陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心内蒙古北方重工业集团有限公司

为了提升超高强度钢(45Cr Ni Mo VA)高承载结构件的疲劳性能，提出激光冲击-超声滚压复合强化方法。开展45Cr Ni Mo VA钢激光冲击-超声滚压复合强化试验，利用SEM、TEM等检测手段，揭示复合强化对超高强度钢表面完整性的影响规律。结果... 详细信息

为了提升超高强度钢(45Cr Ni Mo VA)高承载结构件的疲劳性能，提出激光冲击-超声滚压复合强化方法。开展45Cr Ni Mo VA钢激光冲击-超声滚压复合强化试验，利用SEM、TEM等检测手段，揭示复合强化对超高强度钢表面完整性的影响规律。结果表明，复合强化能够有效降低表面粗糙度，相较于单一的激光冲击强化和超声滚压强化，粗糙度分别下降44.1%和8.3%，其中超声滚压强化的光整效果起到了主要作用；复合强化后表层最大残余压应力达-1 274 MPa，出现在距表面0.2～0.3mm内，残余压应力影响层深度超过1.4mm；复合强化后残余应力的分布规律体现出两种工艺相叠加的特点，超声滚压强化的影响层深度约为0.5 mm，即距表面0.5 mm以内，残余应力分布与单一的超声滚压强化类似，距表面0.5 mm以外，残余应力分布与单一的激光冲击强化类似；复合强化后，表层材料出现显著塑性变形，晶粒细化现象明显。证明了激光冲击-超声滚压复合强化方法的有效性，对超高强度钢高承载结构件表面强化技术的发展具有重要意义。

关键词：激光冲击超声滚压超高强度钢复合强化表面完整性

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大深径比长管相交孔口边缘毛刺去除工艺研究

工具技术 2024年第8期58卷 72-79页

作者：姚金鑫朱祥龙董志刚康仁科谭小舰大连理工大学机械工程学院内蒙古北方重工业集团有限公司

为解决身管抽气孔边缘毛刺去除需求,根据磨料刷去除毛刺机理建立磨料刷加工载荷三要素理论计算模型,借助ABAQUS/CAE的扩展有限元法(Extend Finite Element Method,XFEM)分析载荷三要素对加工后残余毛刺的影响规律,通过响应面方差分析方... 详细信息

为解决身管抽气孔边缘毛刺去除需求,根据磨料刷去除毛刺机理建立磨料刷加工载荷三要素理论计算模型,借助ABAQUS/CAE的扩展有限元法(Extend Finite Element Method,XFEM)分析载荷三要素对加工后残余毛刺的影响规律,通过响应面方差分析方法得出三要素对结果影响程度由大到小依次为加载面积>加载方向>载荷大小,并由二阶回归方程计算出最优的载荷工况。通过所建立的模型联立求得最佳磨料刷加工工艺参数,并依据加工原理研制出专用装置进行加工实验,实现抽气孔边缘无毛刺的表面质量提升。

关键词：相交孔去毛刺磨料刷建模有限元分析

预置焊丝对Al/Cu异种FSW T-搭接接头组织和性能影响

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稀有金属材料与工程 2024年第7期53卷 1863-1873页

作者：刘世玺陈芙蓉樊宇峰赵波波高云喜内蒙古工业大学材料科学与工程学院内蒙古呼和浩特010051 包头职业技术学院内蒙古包头014035 内蒙古北方重工业集团有限公司内蒙古包头014033

在FSW过程中,T型接头的内角热输入低、塑性流动差导致其易出现虫洞、隧道、交界线等缺陷,造成应力集中,很难实现具有良好力学性能的Al/Cu异种焊缝。创新性地将圆角处预置焊丝应用于4 mm厚的6061-T6铝合金和纯铜异种FSW T-搭接接头的连接... 详细信息

在FSW过程中,T型接头的内角热输入低、塑性流动差导致其易出现虫洞、隧道、交界线等缺陷,造成应力集中,很难实现具有良好力学性能的Al/Cu异种焊缝。创新性地将圆角处预置焊丝应用于4 mm厚的6061-T6铝合金和纯铜异种FSW T-搭接接头的连接,以期改善T型接头的内角材料塑性流动,获得具有良好力学性能的接头。分析了3种预置焊丝对Al/Cu异种FSW T-搭接接头显微组织和力学性能的影响。结果表明,保持焊接速度35 mm/min不变,旋转速度在700~800 r/min条件下,3种预置焊丝接头大针搅拌区都表现出“洋葱环”。阶梯状搅拌头有效抑制了大量筋板材料向壁板的迁移,减少了Al/Cu互混。大针搅拌区由于少量Cu颗粒被搅拌,流动路径长,不易形成金属间化合物。Al/Cu形成了有效的冶金结合,其交界面处金属间化合物厚度小于1μm。预置Cu的Al/Cu T-接头沿壁板方向像同种材料对接接头,呈韧性断裂;预置Al的Al/Cu T-接头改变交界线缺陷走向,筋板方向获得一定高度的Al/Cu混合区,机械互锁结合效果达到最优,断裂多在交界面处,抗拉伸强度达157 MPa,呈混合断裂。预置焊丝是一种适用于Al/Cu异种FSW T-搭接接头焊接的良好方法。

关键词： Al/Cu异种焊接搅拌摩擦焊 T-搭接预置焊丝金属间化合物力学性能

挤压态Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金摩擦磨损行为研究

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兵器装备工程学报 2024年第10期 116-121页

作者：李璐瑶闫钊鸣刘宗超刘月红吴艳丽徐文翠中北大学材料科学与工程学院火箭军工程大学导弹工程学院内蒙古北方重工业集团有限公司中冶重工(唐山)有限公司

镁合金是目前工程应用中最轻的结构金属，广泛应用于航空航天与国防军工等制造领域，铸造镁合金由于性能劣势难以应用于重要结构件，塑性变形可以显著细化镁合金晶粒，提高合金综合力学性能。研究发现通过变形调控合金第二相体积分数/尺... 详细信息

镁合金是目前工程应用中最轻的结构金属，广泛应用于航空航天与国防军工等制造领域，铸造镁合金由于性能劣势难以应用于重要结构件，塑性变形可以显著细化镁合金晶粒，提高合金综合力学性能。研究发现通过变形调控合金第二相体积分数/尺寸/分布规律、再结晶比例以及晶粒尺寸，可以在提高合金拉伸性能的同时提升合金的耐磨性，这为拓宽镁合金的应用提供了新途径。实验研究了Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金经过正挤压-双向转角挤压后的不同位置组织演变特征，并分析了变形合金在不同载荷(10、20、30 N)下的摩擦磨损行为，结果表明：随着载荷增大，变形合金的平均摩擦系数降低；施加载荷相同时，合金的平均摩擦系数值与再结晶程度成正比，磨损量随再结晶比率增大而减少；在摩擦磨损实验中，所有样品均发生氧化磨损和磨料磨损，低载荷下发生轻微的划痕和磨损痕迹，随着载荷增加，出现明显的表面剥落和脱落现象；实验中由于载荷和摩擦力的作用，长周期堆垛有序相(LPSO)颗粒与镁基体间发生相对滑动或剪切，这种相互作用导致LPSO相颗粒剥离和表面颗粒脱落。

关键词：正挤压-双向转角挤压 Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr 微观组织 LPSO相摩擦磨损行为

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基于图神经网络的路面病害态势预测方法

浙江大学学报(工学版) 2024年

作者：马泽超刘小明夏汗青王伟强王久增申海涛北方工业大学电气与控制工程学院南京航空航天大学民航学院唐山高速公路集团有限公司

针对路面病害生成和恶化的预测问题，提出应用图卷积神经网络的路面病害态势预测方法.通过聚类算法建立拓扑网络，选取目标病害在演化过程中的主要影响因素；为了增强图神经网络对病害信息的表达能力，采用图拓扑增强的方法，从静态和... 详细信息

针对路面病害生成和恶化的预测问题，提出应用图卷积神经网络的路面病害态势预测方法.通过聚类算法建立拓扑网络，选取目标病害在演化过程中的主要影响因素；为了增强图神经网络对病害信息的表达能力，采用图拓扑增强的方法，从静态和动态方面分别构造与病害信息相关的视图；采用图神经网络(GNN)架构增强的方法，在视图维度上应用注意力机制调整不同视图的影响力，并在时间维度上应用Transformer和GRU模块，增强模型在长时间序列中对病害状态的预测性能.设计模型的内部调整测试，经消融试验、多样本测试和超参数对照组的验证，证明所提模型的适用性和稳定性.针对大型稀疏的路面病害数据集，此模型的平均绝对误差均值收敛在4.0以内，综合性能优于传统预测算法的.

关键词：公路养护路面病害图神经网络时间序列预测裂缝

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特种车辆油气弹簧减振阀可靠性研究

兵器材料科学与工程 2024年第2期47卷 94-100页

作者：徐鑫赵韬硕陈瑾丁明军孔德景于静彭志凌中北大学机电工程学院山西太原030051 中国北方车辆研究所北京100072 淮海工业集团有限公司山西长治046012 中国船舶集团有限公司第七一四研究所北京100101 不详

油气弹簧减振阀为特种车辆悬挂装置中的重要部件,针对其应用中受高频载荷易损问题,提出基于Ansys Fluent的油气弹簧减振阀流固耦合可靠性研究方法。基于该方法建立减振阀中阀芯及阀座固体模型与周围油液流体模型,分析0.6、3.96、7.83 H... 详细信息

油气弹簧减振阀为特种车辆悬挂装置中的重要部件,针对其应用中受高频载荷易损问题,提出基于Ansys Fluent的油气弹簧减振阀流固耦合可靠性研究方法。基于该方法建立减振阀中阀芯及阀座固体模型与周围油液流体模型,分析0.6、3.96、7.83 Hz激振频率下的减振阀工作状态,研究其安全系数及寿命。结果表明:减振阀阀座在颈部连接处、正对常通孔处易破坏;阀芯易损部位主要集中于阀杆处。研究结果可为减振阀可靠性分析提供参考,亦可服务于后续减振阀薄弱环节优化设计。

关键词：特种车辆油气弹簧减振阀流固耦合疲劳特性

调质工艺对Cr⁃Ni⁃Mo⁃V超高强韧钢组织和力学性能的影响

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金属热处理 2024年第2期49卷 135-141页

作者：周琮陈献刚曹铁山赵杰大连理工大学材料科学与工程学院辽宁大连116024 北方重工业集团有限公司内蒙古包头014033

利用扫描电镜、金相显微镜、冲击试验机结合维氏硬度计研究了780、830和880℃淬火+500~580℃高温回火处理对Cr⁃Ni⁃Mo⁃V超高强韧钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,随回火温度的升高,尺寸较大碳化物会发生溶解转变,合金碳化物由基体... 详细信息

利用扫描电镜、金相显微镜、冲击试验机结合维氏硬度计研究了780、830和880℃淬火+500~580℃高温回火处理对Cr⁃Ni⁃Mo⁃V超高强韧钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,随回火温度的升高,尺寸较大碳化物会发生溶解转变,合金碳化物由基体中不断弥散析出。硬度和冲击性能均随回火温度升高呈现先增大后降低的趋势,与碳化物弥散析出形貌和残留奥氏体分解转变有关;3种温度淬火试验钢均在540℃回火时出现二次硬化峰值,最高值分别为488、517、532 HV20,在540~560℃回火出现最大冲击吸收能量,分别为49.7、58.5、51.0 J。为充分保证钢的强韧性,最佳热处理工艺为830℃亚温临界淬火+560℃回火。

关键词： Cr⁃Ni⁃Mo⁃V超高强韧钢调质处理二次硬化冲击性能

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国外绿色火工药剂研究进展

火工品 2024年第4期 28-34页

作者：柏席峰许彩霞廖海华杨柳北方科技信息研究所北京100089 中国兵器工业导航与控制技术研究所北京100089 中国长城工业集团有限公司北京100054

梳理了近年来国外绿色起爆药和延期药的研发进展。在起爆药领域,国外重点研究了高氮化合物、高氮金属盐、含能配合物/聚合物,以及基于二硝酰胺铵、氢化钛/高氯酸钾和铝热剂的起爆药。其中,5-硝基四唑铜是最具吸引力的成果之一。美国陆... 详细信息

梳理了近年来国外绿色起爆药和延期药的研发进展。在起爆药领域,国外重点研究了高氮化合物、高氮金属盐、含能配合物/聚合物,以及基于二硝酰胺铵、氢化钛/高氯酸钾和铝热剂的起爆药。其中,5-硝基四唑铜是最具吸引力的成果之一。美国陆军已在多种引信和雷管平台上验证其取代叠氮化铅、斯蒂芬酸铅的前景,并寻求放大生产途径。在延期药方面,国外的研究重点是寻求可取代Sb/KMnO_(4)中Sb的燃料,以及新型氧化剂,如氧化铋、过氧化钡等。相关研究为现有弹药、引信装备中采用的雷管等火工品绿色化奠定了良好基础。

关键词：火工品环保药剂绿色起爆药绿色延期药

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乙烯装置塔顶冷凝器的腐蚀及防护措施

全面腐蚀控制 2024年第9期38卷 178-181页

作者：杨壮杨月北方华锦化学工业集团有限公司辽宁盘锦124000 胜帮科技股份有限公司陕西分公司陕西西安710000

热交换器(又称换热器)常常会产生内部泄漏,影响换热效果,影响生产安全正常运行,因此需要实施一系列有效的防护措施,预防或者治理该类问题。本文简单阐述了乙烯装置塔顶冷凝器的腐蚀类型,提出了几点防护措施,为从事炼油厂热交换器维修保... 详细信息

热交换器(又称换热器)常常会产生内部泄漏,影响换热效果,影响生产安全正常运行,因此需要实施一系列有效的防护措施,预防或者治理该类问题。本文简单阐述了乙烯装置塔顶冷凝器的腐蚀类型,提出了几点防护措施,为从事炼油厂热交换器维修保养及管理的人员提供一定的参考与借鉴。

关键词：换热器冷却水腐蚀原因防护措施