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双金属层堆焊法制备铸钢基体大型锻模 被引量:10
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作者 卢顺 周杰 +1 位作者 李梦瑶 丁永峰 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期58-61,共4页
采用在铸钢基体上堆焊双金属层(过渡层和强化层)的方法设计与制造大型或超大型模锻液压机锻模。用MDS金相显微镜、SEM电子扫描显微镜、显微硬度测和试落锤冲击实验技术对铸钢ZG310-570双层堆焊试样进行了分析。结果表明,过渡层中含有的... 采用在铸钢基体上堆焊双金属层(过渡层和强化层)的方法设计与制造大型或超大型模锻液压机锻模。用MDS金相显微镜、SEM电子扫描显微镜、显微硬度测和试落锤冲击实验技术对铸钢ZG310-570双层堆焊试样进行了分析。结果表明,过渡层中含有的大量细小针状铁素体能提高模具韧性并改善强度,防止裂纹产生,并且有效地将表面强化层与铸钢基体层结合在一起,使整个试样的力学性能、硬度等呈逐步提高趋势,使过渡层具有良好的塑韧性。将该方法运用到40 MN热模锻压机用锻模的实际生产中,成功生产合格锻件7166件,模具寿命提高50%,成本降低20%。 展开更多
关键词 大型锻模 铸钢基体 双金属堆焊层
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铸钢基体双金属梯度连接制备大型锻模的新方法研究进展 被引量:7
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作者 周杰 曾强 罗艳 《精密成形工程》 2014年第5期13-17,58,共6页
为解决大型模锻液压机(8万t压机)锻模采用传统制造方法时,遇到的模块自由锻难度大、锻透性差、热处理硬度低、制造成本高等问题,提出了铸钢基体双金属梯度连接制备大型锻模的新方法。该方法可节省传统锻模制造方法中自由锻工序、粗加... 为解决大型模锻液压机(8万t压机)锻模采用传统制造方法时,遇到的模块自由锻难度大、锻透性差、热处理硬度低、制造成本高等问题,提出了铸钢基体双金属梯度连接制备大型锻模的新方法。该方法可节省传统锻模制造方法中自由锻工序、粗加工工序、锻后热处理工序及模具钢材料成本,虽然增加了双金属梯度层连接材料及相应工序,但仍然可以大幅降低锻模制造成本,成本可节约20%~40%,制造周期可缩短30%~40%,模具寿命可提高40%~50%。铸钢基体双金属梯度连接制备大型锻模方法,从根本上解决了大型锻模的制造和成本难题,是大型锻模制造革命性的新方法,具有广泛的应用前景和重大的经济效益。 展开更多
关键词 大型锻模 铸钢基体 双金属
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基于数值模拟的铸钢基体表面堆焊模具组织与性能研究 被引量:5
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作者 卢顺 周杰 +2 位作者 李梦瑶 余盈燕 丁永峰 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第19期19-20,25,共3页
采用焊接有限元数值分析软件,建立了基于铸钢基体模具的焊接有限元简化模型,采用双椭球热源模型,模拟表面堆焊过程,并分析焊接温度场、应力场和组织变化。结果表明,温度场的实际测量值与计算值相吻合,说明了焊接模拟的正确性和有效性,... 采用焊接有限元数值分析软件,建立了基于铸钢基体模具的焊接有限元简化模型,采用双椭球热源模型,模拟表面堆焊过程,并分析焊接温度场、应力场和组织变化。结果表明,温度场的实际测量值与计算值相吻合,说明了焊接模拟的正确性和有效性,也为下一步组织变化及应力场的计算提供了相应保证。并得到了铸钢基体模具表面堆焊过程温度、组织及焊接应力之间的变化规律,为进一步研究和优化制造工艺提供了可靠的依据。最后将堆焊试样经高温回火热处理消除残余应力,其组织由回火索氏体、针状下贝氏体和少量的碳化物组成,具有优异的力学性能、冲击韧性和耐磨性,可用于模具锻造生产应用。 展开更多
关键词 铸钢基体 堆焊 组织 数值模拟
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铸钢基体堆焊模具服役前后基体的组织与性能 被引量:2
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作者 李梦瑶 周杰 +2 位作者 余盈燕 卢顺 毕欢 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期113-116,共4页
在对铸造锻模失效分析和服役条件的基础上,设计了一种用于堆焊模具基体的低合金铸钢的化学成分及热处理工艺,并进行了实际制造和生产试验。利用光学显微镜、电子万能试验机和HDX-100数字式显微硬度计分析了试验铸钢基体堆焊模具服役前... 在对铸造锻模失效分析和服役条件的基础上,设计了一种用于堆焊模具基体的低合金铸钢的化学成分及热处理工艺,并进行了实际制造和生产试验。利用光学显微镜、电子万能试验机和HDX-100数字式显微硬度计分析了试验铸钢基体堆焊模具服役前后基体的组织和性能。结果表明,服役前后铸钢基体显微组织均为珠光体、铁素体和碳化物;服役后偏析减弱,表面未见显微裂纹。服役后铸钢基体抗拉强度、屈服强度、伸长率及断面收缩率及硬度均有所降低,下降比例分别为34%、17%、17%、32%及10%。服役后的试验铸钢基体仍满足堆焊锻模的使用要求,可进行后续再制造。 展开更多
关键词 铸钢基体 堆焊模具 显微组织 力学性能
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铸钢基体双金属梯度制备锻模焊层厚度研究 被引量:1
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作者 卢顺 周杰 李梦瑶 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第13期95-98,共4页
将试验与有限元数值分析相结合,建立了某飞机起落架模具模型。采用弹塑性有限元方法模拟了坯料锻造成形过程,并分析了不同时刻模具温度场和应力场。结果表明,随时间增加,模具应力及温度均上升,模具充满时达到最大值,等效应力最大值出现... 将试验与有限元数值分析相结合,建立了某飞机起落架模具模型。采用弹塑性有限元方法模拟了坯料锻造成形过程,并分析了不同时刻模具温度场和应力场。结果表明,随时间增加,模具应力及温度均上升,模具充满时达到最大值,等效应力最大值出现在模具桥部圆角处,并且应力与温度随与该位置距离的增加而减小。分析坯料填充饱满时参考线位置的状态,结合实验得到铸钢基体、过渡层、表面层材料随温度变化的压缩屈服强度曲线,综合考虑各焊层厚度对模具性能的影响及控制模具制造成本等因素,设计在该工况条件下铸钢基体双金属梯度层总厚度为16 mm,其中表面强化层和过渡层的最优厚度均为8 mm。 展开更多
关键词 铸钢基体 双金属梯度层 锻模
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铸钢基体双金属堆焊热锻模温度场及其对硬度的影响 被引量:1
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作者 李梦瑶 周杰 +1 位作者 余盈燕 毕欢 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期136-139,共4页
工作温度对热锻模的寿命有很大影响,热锻模的失效与其所受热负荷密切相关。通过Deform-3D模拟得到了铸钢基体堆焊模具连续工作状态下的温度分布规律。利用HDX-100数字式显微硬度计检测了该模具服役前后各层的硬度变化。结果表明,锻模连... 工作温度对热锻模的寿命有很大影响,热锻模的失效与其所受热负荷密切相关。通过Deform-3D模拟得到了铸钢基体堆焊模具连续工作状态下的温度分布规律。利用HDX-100数字式显微硬度计检测了该模具服役前后各层的硬度变化。结果表明,锻模连续工作时表层温度范围为550~650℃,服役前后硬度变化明显,最大降幅约为250 HV0.5;近表层温度范围为470~550℃,服役前后硬度降幅约为40 HV0.5;基体区连续工作时处于315℃左右恒温,对该区材料服役前后的硬度影响不大。 展开更多
关键词 铸钢基体 热锻模 温度场 硬度
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ZG29MnMoNi基体不同预热温度对过热区热循环及组织的影响
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作者 曾强 周杰 +3 位作者 顾铭 余春堂 胡永毅 王平 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第11期201-203,共3页
通过数值模拟及试验研究了不同预热温度对ZG29Mn Mo Ni基体过热区热循环及组织的影响。结果表明,随着预热温度的上升,过热区峰值温度升高,冷却速度减缓,高温停留时间延长;显微组织分析显示,随预热温度升高,过热区组织淬硬倾向逐渐减弱,... 通过数值模拟及试验研究了不同预热温度对ZG29Mn Mo Ni基体过热区热循环及组织的影响。结果表明,随着预热温度的上升,过热区峰值温度升高,冷却速度减缓,高温停留时间延长;显微组织分析显示,随预热温度升高,过热区组织淬硬倾向逐渐减弱,组织呈现马氏体→贝氏体→珠光体的变化趋势;预热温度≥400℃时,热影响区组织主要为珠光体+铁素体,淬硬组织完全消失,能有效防止产生焊接冷裂纹。 展开更多
关键词 铸钢基体 预热温度 过热区 热循环 显微组织
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铸钢基体锻模失效前后铸钢基体的组织和性能
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作者 刘阳 周杰 +2 位作者 丁永峰 毕欢 卢顺 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第3期164-165,共2页
利用Olympus光学显微镜、扫描电镜(SEM)、落锤冲击试验机和电子万能试验机,分析了某低合金铸钢基体堆焊制造锻模失效前后低合金铸钢基体的组织和性能。锻模工作过程中铸钢基体经受热循环和应力循环,铸钢基体出现软化。金相显微组织及冲... 利用Olympus光学显微镜、扫描电镜(SEM)、落锤冲击试验机和电子万能试验机,分析了某低合金铸钢基体堆焊制造锻模失效前后低合金铸钢基体的组织和性能。锻模工作过程中铸钢基体经受热循环和应力循环,铸钢基体出现软化。金相显微组织及冲击断口扫描结果表明,失效前后低合金铸钢基体显微组织均为回火索氏体,表面未见到显微裂纹;失效后冲击断口出现了明显断裂特征。力学性能测试结果表明,失效后铸钢基体抗拉强度、屈服强度、伸长率及断面收缩率均有所降低,抗拉强度和屈服强度下降比例分别为8.62%和10.63%。 展开更多
关键词 失效锻模 铸钢基体 显微组织 力学性能
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长寿命低成本大型锻模电弧增材制造与再制造研究进展 被引量:1
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作者 周杰 彭洁 +6 位作者 权国政 张建生 王秋韵 卢顺 毛天宏 孙朝远 李蓬川 《大型铸锻件》 2022年第5期1-9,共9页
采用传统方法生产的大型锻模寿命低、成本高,大型锻模长寿命、低成本制造与再制造成为当前大型构件模锻行业提升核心竞争力的关键。研究在大型锻模低成本基体表面上电弧增材梯度异质结构材料的方法,以获得长寿命低成本大型锻模,具有重... 采用传统方法生产的大型锻模寿命低、成本高,大型锻模长寿命、低成本制造与再制造成为当前大型构件模锻行业提升核心竞争力的关键。研究在大型锻模低成本基体表面上电弧增材梯度异质结构材料的方法,以获得长寿命低成本大型锻模,具有重要意义。介绍了常见的锻模降本延寿方法及其存在的问题,阐述了锻模制造及再制造电弧增材梯度异质结构设计理论,并从梯度异质结构、低成本基体材料及增材丝材、焊锻复合工艺、增材自动化装备四方面综述了长寿命低成本大型锻模电弧增材制造与再制造的研究进展。 展开更多
关键词 长寿命大型锻模 电弧增材 大型锻模再制造 铸钢基体锻模 梯度异质结构
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