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题名钛合金挠性轴出现异常磨损的原因
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作者
张洪霖
王宇鹏
米凯夫
郭添鸣
张赢今
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机构
中国石油工程技术研究院北京石油机械有限公司
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出处
《机械工程材料》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期75-81,87,共8页
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基金
中国石油集团工程技术研究院有限公司科学研究与技术开发项目(CPET201809)。
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文摘
某钻井用钛合金挠性轴在钻进一段时间完钻起钻后,其变径靠近插接端处出现光亮带,通过受力分析、宏观与微观形貌观察、化学成分分析、力学性能测试、有限元模拟等方法对光亮带出现的原因进行了分析,提出了延长钛合金挠性轴寿命的方法。结果表明:挠性轴变径处发生微动磨损,剪切应力以及挠性轴主体部分与插接部件间的相对位移是导致微动磨损的主要原因;微动磨损导致裂纹在挠性轴变径处萌生,在交变载荷及扭矩的作用下,裂纹扩展并造成了微动疲劳;裂纹起源为周边均匀起源,扩展方式为穿晶扩展。采用超音速火焰喷涂技术制备涂覆层后,钛合金的表面硬度和耐磨性能提高,这对于由微动磨损引起的周边起源性裂纹具有抑制作用,从而延长了挠性轴的寿命。
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关键词
钛合金挠性轴
微动磨损
穿晶扩展
超音速火焰喷涂
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Keywords
titanium alloy flexible shaft
fretting wear
transgranular propagation
supersonic flame spraying
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分类号
TG18
[金属学及工艺—金属学]
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