錫基巴氏合金釬焊層磨損性能仿真與焊接工藝優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2020-12-26 04:56
隨著工業(yè)的飛速發(fā)展,錫基巴氏合金由于具有優(yōu)異的順應(yīng)性、嵌入性和耐磨減摩性,作為船舶、航天等重大裝備的軸承耐磨材料,對(duì)于錫基巴氏合金層的制備方法和摩擦磨損性能提出了更高的要求。因此,有必要對(duì)錫基巴氏合金TIG釬焊層的摩擦磨損性能進(jìn)行研究和焊接工藝優(yōu)化。本文采用不同的焊接電流在Q235B低碳鋼基體上制備出成形和質(zhì)量良好的錫基巴氏合金耐磨層。采用金相顯微鏡(OM)、X射線(xiàn)衍射儀(XRD)和顯微硬度計(jì)分析錫基巴氏合金層顯微組織,并采用圖像處理軟件對(duì)巴氏合金層中硬質(zhì)相進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。研究TIG釬焊電流對(duì)釬焊界面結(jié)構(gòu)和錫基巴氏合金層中顯微組織的影響。結(jié)果表明,焊接電流的增加,基體與錫基巴氏合金層的結(jié)合強(qiáng)度增加,且錫基巴氏合金層中的硬質(zhì)相含量也隨之增多、分布更加均勻。通過(guò)摩擦磨損試驗(yàn)測(cè)試錫基巴氏合金釬焊層的摩擦磨損性能,并采用共聚焦激光掃描三維顯微鏡分析磨痕,研究焊接電流、摩擦磨損條件對(duì)摩擦磨損性能的影響。結(jié)果表明,隨著焊接電流由50A增加到90A時(shí),由于硬質(zhì)相SbSn和Cu6Sn5含量的提高和硬度的增加,使巴氏合金釬焊層的磨損率由48.18×104<...
【文章來(lái)源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來(lái)源及研究意義
1.2 錫基巴氏合金制備工藝研究現(xiàn)狀
1.3 錫基巴氏合金摩擦磨損性能研究現(xiàn)狀
1.4 磨損數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀
1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料、設(shè)備及研究方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.1.1 焊接材料化學(xué)性能
2.1.2 焊接材料物理性能
2.2 試驗(yàn)設(shè)備
2.2.1 鎢極氬弧釬焊設(shè)備
2.2.2 分析設(shè)備
2.2.3 性能測(cè)試設(shè)備
2.3 有限元研究方法
第3章 焊接電流對(duì)錫基巴氏合金層組織與性能影響研究
3.1 引言
3.2 錫基巴氏合金TIG釬焊試驗(yàn)與結(jié)果
3.2.1 試驗(yàn)參數(shù)
3.2.2 焊接電流對(duì)焊縫成形的影響
3.2.3 焊接電流對(duì)界面結(jié)合強(qiáng)度的影響
3.2.4 焊接電流對(duì)錫基巴氏合金釬焊層物相組成的影響
3.2.5 焊接電流對(duì)錫基巴氏合金釬焊層顯微組織的影響
3.3 本章小結(jié)
第4章 焊接電流對(duì)錫基巴氏合金層摩擦磨損性能影響
4.1 引言
4.2 焊接電流對(duì)錫基巴氏合層干摩擦磨損性能的影響
4.2.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)
4.2.2 錫基巴氏合金釬焊層干摩擦磨損性能
4.3 載荷對(duì)錫基巴氏合金層干摩擦磨損性能的影響
4.3.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)
4.3.2 摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)果和分析
4.4 轉(zhuǎn)速對(duì)錫基巴氏合金層干摩擦磨損性能的影響
4.4.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)
4.4.2 摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)果和分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 銷(xiāo)-盤(pán)滑動(dòng)磨損有限元模型的建立與結(jié)果分析
5.1 引言
5.2 ABAQUS特點(diǎn)分析
5.2.1 磨損有限元模型簡(jiǎn)化
5.3 ABAQUS磨損有限元的基本理論
5.3.1 磨損過(guò)程的離散
5.3.2 磨損的計(jì)算理論
5.3.3 Archard磨損計(jì)算修正模型的建立
5.3.4 基于ABAQUS的磨損仿真分析
5.4 有限元模型的建立
5.4.1 幾何模型的建立和網(wǎng)格劃分
5.4.2 材料力學(xué)性能和接觸定義
5.4.3 分析步的創(chuàng)建和ALE的設(shè)定
5.4.4 載荷與作業(yè)提交
5.5 銷(xiāo)-盤(pán)滑動(dòng)磨損仿真結(jié)果驗(yàn)證
5.5.1 不同轉(zhuǎn)速的滑動(dòng)磨損仿真結(jié)果驗(yàn)證
5.5.2 不同載荷的滑動(dòng)磨損仿真結(jié)果驗(yàn)證
5.6 本章小結(jié)
第6章 錫基巴氏合金釬焊層磨損預(yù)測(cè)與焊接工藝優(yōu)化
6.1 引言
6.2 錫基巴氏合金釬焊層磨損預(yù)測(cè)
6.2.1 滑動(dòng)磨損預(yù)測(cè)模型的建立
6.2.2 預(yù)測(cè)模型的磨損深度仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
6.2.3 錫基巴氏合金釬焊層壽命預(yù)測(cè)
6.3 基于錫基巴氏合金層磨損性能的焊接工藝優(yōu)化
6.3.1 不同焊接電流的滑動(dòng)磨損模型
6.3.2 磨損深度模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):2939079
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摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來(lái)源及研究意義
1.2 錫基巴氏合金制備工藝研究現(xiàn)狀
1.3 錫基巴氏合金摩擦磨損性能研究現(xiàn)狀
1.4 磨損數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀
1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料、設(shè)備及研究方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.1.1 焊接材料化學(xué)性能
2.1.2 焊接材料物理性能
2.2 試驗(yàn)設(shè)備
2.2.1 鎢極氬弧釬焊設(shè)備
2.2.2 分析設(shè)備
2.2.3 性能測(cè)試設(shè)備
2.3 有限元研究方法
第3章 焊接電流對(duì)錫基巴氏合金層組織與性能影響研究
3.1 引言
3.2 錫基巴氏合金TIG釬焊試驗(yàn)與結(jié)果
3.2.1 試驗(yàn)參數(shù)
3.2.2 焊接電流對(duì)焊縫成形的影響
3.2.3 焊接電流對(duì)界面結(jié)合強(qiáng)度的影響
3.2.4 焊接電流對(duì)錫基巴氏合金釬焊層物相組成的影響
3.2.5 焊接電流對(duì)錫基巴氏合金釬焊層顯微組織的影響
3.3 本章小結(jié)
第4章 焊接電流對(duì)錫基巴氏合金層摩擦磨損性能影響
4.1 引言
4.2 焊接電流對(duì)錫基巴氏合層干摩擦磨損性能的影響
4.2.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)
4.2.2 錫基巴氏合金釬焊層干摩擦磨損性能
4.3 載荷對(duì)錫基巴氏合金層干摩擦磨損性能的影響
4.3.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)
4.3.2 摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)果和分析
4.4 轉(zhuǎn)速對(duì)錫基巴氏合金層干摩擦磨損性能的影響
4.4.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)
4.4.2 摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)果和分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 銷(xiāo)-盤(pán)滑動(dòng)磨損有限元模型的建立與結(jié)果分析
5.1 引言
5.2 ABAQUS特點(diǎn)分析
5.2.1 磨損有限元模型簡(jiǎn)化
5.3 ABAQUS磨損有限元的基本理論
5.3.1 磨損過(guò)程的離散
5.3.2 磨損的計(jì)算理論
5.3.3 Archard磨損計(jì)算修正模型的建立
5.3.4 基于ABAQUS的磨損仿真分析
5.4 有限元模型的建立
5.4.1 幾何模型的建立和網(wǎng)格劃分
5.4.2 材料力學(xué)性能和接觸定義
5.4.3 分析步的創(chuàng)建和ALE的設(shè)定
5.4.4 載荷與作業(yè)提交
5.5 銷(xiāo)-盤(pán)滑動(dòng)磨損仿真結(jié)果驗(yàn)證
5.5.1 不同轉(zhuǎn)速的滑動(dòng)磨損仿真結(jié)果驗(yàn)證
5.5.2 不同載荷的滑動(dòng)磨損仿真結(jié)果驗(yàn)證
5.6 本章小結(jié)
第6章 錫基巴氏合金釬焊層磨損預(yù)測(cè)與焊接工藝優(yōu)化
6.1 引言
6.2 錫基巴氏合金釬焊層磨損預(yù)測(cè)
6.2.1 滑動(dòng)磨損預(yù)測(cè)模型的建立
6.2.2 預(yù)測(cè)模型的磨損深度仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
6.2.3 錫基巴氏合金釬焊層壽命預(yù)測(cè)
6.3 基于錫基巴氏合金層磨損性能的焊接工藝優(yōu)化
6.3.1 不同焊接電流的滑動(dòng)磨損模型
6.3.2 磨損深度模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):2939079
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