浅谈金属零件的设计、切削加工及热处理的关系

文章从生产实践应用出发,谈了零件设计与切削加工、热处理工艺三者的关系,阐述了设计人员懂得一些切削加工工艺和热处理工艺方面的知识,对设计出质优价廉产品的重要性;同时,切削加工工艺与热处理工艺有着密切关系,在产品的设计和制造中,只有处理好三者相互的密切关系,才能使产品的设计和制造水平得到提高。     

4J32低膨胀合金及其工艺性

介绍了４Ｊ３２低膨胀合金在航天遥感器上的应用，重点介绍了它的切削加工及热处理工艺。分析了这种材料难切削的原因，并详细介绍了机械加工中采取的措施、工艺流程及具体的热处理方法。     

D406A超高强度钢切削加工工艺研究

从化学成分、力学性能、热处理等方面论述了D406A超高强度钢难于切削加工的原因,同时在刀具材料、刀具几何角度、切削用量等方面,对D406A钢在热处理强化后的切削加工进行研究,初步解决了D406A钢的切削加工难题。     

4J32低膨胀合金的应用与切削加工及热处理

文中就４Ｊ３２低膨胀合金在航天遥感器型号产品上的应用和切削加工及热处理进行了综述。     

伺服齿轮曲线导向槽加工工艺研究

通过三种不同的工艺路线加工伺服齿轮曲线导向槽,摸索出伺服齿轮在切削加工和热处理中的变形规律,得出了合理的工艺加工方法,解决了伺服齿轮渗氮后精密加工工艺难题。     

钛合金相机结构零件的精密加工

以两个典型零件机加工工艺为例,介绍了钛合金相机结构件的结构、加工特点和主要表面加工措施。通过采用合理的装夹、加工方法,选择合理的切削工艺参数和刀具参数,安排合适的热处理,解决了高精度薄壁结构件的加工难题。     

小平面反射镜支架的精密加工

文摘文中介绍了以钛合金为材料的遥感相机精密零件小平面反射镜支架的结构、加工特点和主要表面加工措施等,通过采用合理的装夹方式和加工方法,选择合理的切削工艺参数和刀具参数,安排合适的热处理,解决了精密薄壁结构零件的加工难题。     

圆盘类钛合金零件的精密加工

文章介绍了以钛合金为材料的某型号圆盘类结构件的结构和加工特点、主要表面加工措施 等,通过采用合理的装夹方法和加工方法,选择合理的切削工艺参数和刀具参数,安排合适的热处理,解决 了高精度薄壁圆盘类结构件的加工难题,为圆盘类钛合金结构件的加工积累了经验。     

2A12-T4高强度变形铝合金薄壁腔体零件的加工

以薄壁腔体零件加工为例,介绍了(2A12-T4)高强度变形铝合金的性能、加工特点、折弯成形方法(即塑性变形)和主要表面的加工措施。通过采用合理的装夹、加工方法,包括合理地分配切削余量,安排合适的热处理工序(包括循环稳定化处理),解决了高精度薄壁结构件的加工难题。     

钛合金TA7及TC4的切削加工

从钛合金切削加工中遇到的问题及现状入手，通过理论上的分析，结合生产实践及大量切削试验，对钛合金切削加工中固有的困难、切削机理、切削方法、刀具选择、冷却液的选用、切削参数的确定等进行了一系列的探索，并从经济性方面进行了必要的分析，力求使读者对钛合金切削加工有一个较全面的认识和了解。只要合理选择刀具及几何参数、切削用量，钛合金会象普通碳钢一样容易加工。     

重复热处理对1J116材料磁性能及机械性能的影响

为研究Fe-Cr耐蚀软磁合金1J116经重复热处理后其磁性能和机械性能的变化,从数理统计、磁性能理论和微观组织分析等方面进行了比较研究和试验。结果表明重复热处理可显著提高材料的磁性能,不会引起材料机械性能的恶化,且使合金的塑性水平有一定程度的提高。     

SLM成形Inconel 718合金的组织性能调控研究

针对Inconel 718合金零部件传统制造技术中存在的制造极限问题,基于材料合金显微组织与力学性能之间的相关性等内容,开展激光选区熔化(SLM)成形Inconel 718合金性能的研究,建立了适用于SLM成形Inconel718合金的热处理制度,提高了该合金的室温与高温力学性能。考虑到SLM成形Inconel 718合金组织内部晶粒极其细小、内应力积累较大,传统的热处理制度不再适合新技术成形的零部件,根据基体中二次相的析出温度区间,对该合金的传统后热处理制度进行改进。力学性能测试结果证明:项目组提出的均匀化热处理+固溶处理+双时效的热处理制度能有效改善SLM成形Inconel 718合金的显微组织和综合力学性能,并满足锻件的使用要求。     

低温变形对2A14铝合金组织性能影响

提出了低温变形与热处理协同的2A14铝合金强韧化新方法,借助透射电镜、扫描电镜、金相显微镜、拉伸试验机等测试手段对比分析了室温和超低温变形工艺对2A14铝合金组织性能的影响。结果显示:与室温变形相比,超低温变形与热处理协同能够大幅提升合金综合力学性能。当超低温变形量达到20%,合金内部位错密度上升,第二相粒子尺寸更小,分布更为均匀,晶粒细化显著,合金综合力学性能达到最高,抗拉强度为474.5 MPa,屈服强度为426.5 MPa,延伸率为11.6%。     

耐蚀软磁合金1J116与奥氏体不锈钢0Cr18Ni9Ti焊接工艺研究

通过分析耐蚀软磁合金1J116与奥氏体不锈钢0Cr18Ni9Ti的物理性能、化学性能、化学成分及微观组织,探究了两种钢的可焊性。分析了某型号液体火箭发动机用冷气关断阀外壳体部件的结构,合理地设计了定位工装和散热工装。通过舍弗勒组织图分析了焊接参数对焊缝组织及性能的影响,制定了合理的焊接工艺。通过应力与变形机理分析,设计了合理的焊接顺序。经以上工艺攻关,成功焊接了一批产品,经外观检验和氦质谱检漏试验,焊接合格率达到100%。     

镁合金带连接分离装置解锁过程与预估模型

镁合金带连接分离装置因结构简单;解锁可靠而在航天发射领域得到广泛应用。为研究该装置在燃气作用下的解锁过程和解锁时间,首先利用数值计算方法对燃气流动和镁合金带内部传热过程进行数值模拟,获得镁合金带承受的热、力载荷条件;然后结合镁合金材料特性,对镁合金带断裂因素进行深入分析,表明热、力共同作用是镁合金带断裂和连接分离装置解锁的关键因素;最后结合模拟实验,对这一结论进行验证。在此基础上,结合一维气体流动特性和一维热传导模型,建立镁合金带连接分离装置解锁时间的预估模型,为工程设计提供参考。     

点阵结构空气舵及内部流体热流固耦合研究

开展了钛合金TC4材料激光粉末床熔融(LPBF)工艺研究,在此基础上设计了多孔轻质空气舵模型,并基于有限差分法(FDM),采用三维流固耦合共轭传热数值计算方法,利用流体体积法(VOF)追踪流体自由液面,研究了典型的点阵夹层结构的空气舵内部冷却液动态换热过程的相互影响过程,考虑了冷却液与钛合金材料蒙皮间的耦合传热及湍流换热。结果表明,空气舵的内部流体压强随速度的增加而增加,从而导致流体出口的速度增加。当压强增加到一定程度时,流体的出口以水柱形式喷出。虽然较大的流体速度可以带走较多的热量,但是影响远小于对压强的影响。综合考虑空气舵的服役要求,获得了合适的冷却水入口速度。     

含金属相变材料温控组件的研究

研究使用一种含有金属相变材料（Phase Change material,PCM）的温控组件（Thermal Control Component,TCC）对航天器上的有效载荷进行温度控制。通过对载荷的温控需求分析,设计并制备了以Ga-Sn合金为PCM的TCC,并通过地面模拟实验对TCC的温控性能进行测试。实验结果表明这种含有Ga-Sn合金的TCC满足载荷的温控需求。最后在仿真软件中建立了TCC的相变传热仿真模型用于预测TCC的温控性能。结果表明：仿真模型计算所得结果与实验结果基本一致,可用于预测TCC的温控性能。     

耐热合金蜂窝等效热导率的实验研究

耐热合金蜂窝夹芯结构是高超音速飞行器热防护系统外面板的理想候选方案.针对Hastelloy X耐热合金蜂窝夹芯结构开展了稳态传热实验,通过控制加热板温度,获得了一组热平衡时蜂窝夹芯结构的热、冷面温度,结合Stefan-Boltzmann定律和大空间自然对流实验关联式,采用热阻分析方法得到了Hastelloy X耐热合金...     

Effect of Semi-solid Isothermal Heat Treatment on Microstructure of VW63Z Alloy

The effects of isothermal heat treatment on the semi-solid microstructure evolution of VW63Z (Mg-6Gd-3Y-0.4Zr, wt.%) alloy are studied. It shows that the microstructure of VW63Z alloy could transform from equiaxed crystal to semi-solid spherical crystal after isothermal heat treatment above 620 ºC. With the heating temperature elevating from 620 ºC to 635 ºC and the holding time prolonging from 10 min to 35 min, the liquid fraction increases gradually. The semi-solid microstructure evolution of VW63Z alloy can be divided into three stages, i.e., particle coarsening and spheroidization;particle necking, coalescence, and Ostwald ripening;and dynamic equilibrium. The semi-solid process window of VW63Z alloy ranges from 620 ºC to 635 ºC, where the best process parameters are holding at 635 ºC for 20 min?30 min. The solid fraction, the average particle size, and the shape factor are 41.1%?53.8%, 81.5 μm?83.2 μm, and 0.70?0.75, respectively. The maximum relative deviations of the solid fraction, the particle size, and the shape factor at different heights of the same billet are 44.6%, 17.4%, and 16.6%, respectively, which means that it should pay attention to the uniformity of edge and core of VW63Z alloy during isothermal heat treatment. The driving force of microstructure is supposed to be the reduction of solid-liquid interface free energy.     

复合固体推进剂静电危险性数值模拟

建立了一维非稳态传热、传质、裂纹扩展方程,对复合固体推进剂在静电激励下的危险性反应过程进行了数值模拟研究。计算了使一种HTPB推进剂发生危险的临界放电能量为0.74 J,与文献报道值0.76 J接近,说明本数值计算模型比较准确。在模型验证的基础上,考察了某推进剂的特征参数,如断裂韧性、裂纹扩展速度、固相分解热、燃速及静电放电时间对该推进剂发生危险时的临界放电能量和功率的影响规律。研究表明,放电时间、断裂韧性、裂纹扩展速度、燃速对推进剂发生危险变化的临界能量影响较大,断裂韧性越大、裂纹扩展速度越低、燃速越高的推进剂越容易在静电激励下发生危险。