本文關(guān)鍵詞：水室封頭加工刀具殘余應(yīng)力產(chǎn)生原因探究及有限元分析

  更多相關(guān)文章： 刀具殘余應(yīng)力 硬質(zhì)合金 納米壓痕法 振動(dòng)時(shí)效 水室封頭

【摘要】：在對(duì)水室封頭切削加工工藝進(jìn)行研究過程中，發(fā)現(xiàn)在其拉荒過程中重型焊接車刀的破損情況嚴(yán)重，，導(dǎo)致生產(chǎn)效率極低。而刀具殘余應(yīng)力是造成刀具在切削過程中過早失效的重要原因之一，對(duì)于重型焊接車刀而言殘余應(yīng)力的來(lái)源主要有兩方面，即由焊接產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和由切削產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，本文分別對(duì)這兩種來(lái)源的殘余應(yīng)力進(jìn)行研究分析。 首先，從焊接車刀的各部分（YT5刀片，釬料，45鋼刀體）的材料屬性和焊接工藝進(jìn)行分析，探究焊接殘余應(yīng)力產(chǎn)生的主要原因，并進(jìn)行焊接試驗(yàn)，再針對(duì)焊接過程相關(guān)參數(shù)對(duì)焊接殘余應(yīng)力進(jìn)行有限元仿真分析，根據(jù)仿真結(jié)果分析焊接車刀中焊接殘余應(yīng)力分布情況，并為焊接殘余應(yīng)力測(cè)試中測(cè)試點(diǎn)位置的確定提供依據(jù)。 其次，對(duì)切削過程中溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行分析，通過有限元仿真分析切削溫度和切削應(yīng)力對(duì)刀具殘余應(yīng)力影響，并利用切削試驗(yàn)對(duì)理論分析結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證，同時(shí)對(duì)刀片進(jìn)行磨損試驗(yàn)，確定月牙洼磨損中心位置，分析切削殘余應(yīng)力與月牙洼磨損之間的關(guān)系。 進(jìn)而，對(duì)納米壓痕法基本原理進(jìn)行分析基礎(chǔ)上，優(yōu)選納米壓痕法測(cè)試的最佳理論模型，對(duì)焊接刀片焊縫處和刀片切削區(qū)域進(jìn)行殘余應(yīng)力測(cè)試試驗(yàn)，并分別對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。在對(duì)焊接刀片測(cè)試之前，先利用掃描電鏡選擇無(wú)明顯焊接缺陷并且焊接各部分元素?cái)U(kuò)散良好的試件進(jìn)行測(cè)試。 最后，在對(duì)重型焊接刀具焊接殘余應(yīng)力和切削殘余應(yīng)力的研究基礎(chǔ)上，嘗試對(duì)兩種形式的殘余應(yīng)力進(jìn)行控制，為了降低焊接殘余應(yīng)力，對(duì)焊后的刀具進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效和超聲沖擊處理，并對(duì)處理后樣件進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)。而為了降低切削殘余應(yīng)力，利用有限元仿真優(yōu)化切削參數(shù)，并且根據(jù)重型切削加工要求設(shè)計(jì)新型三維槽型刀片。
【關(guān)鍵詞】：刀具殘余應(yīng)力 硬質(zhì)合金 納米壓痕法 振動(dòng)時(shí)效 水室封頭
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG404;TG506
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題來(lái)源及研究目的和意義10-13
• 1.1.1 課題來(lái)源10
• 1.1.2 課題研究目的和意義10-13
• 1.2 殘余應(yīng)力國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 殘余應(yīng)力的主要來(lái)源13-14
• 1.2.2 焊接殘余應(yīng)力國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14
• 1.2.3 切削殘余應(yīng)力的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.4 殘余應(yīng)力測(cè)試方法研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.5 殘余應(yīng)力調(diào)整及控制方法研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 課題研究的主要內(nèi)容17-19
• 第2章 重型焊接車刀殘余應(yīng)力分析19-29
• 2.1 重型車刀焊接工藝分析19-22
• 2.2 焊接殘余應(yīng)力產(chǎn)生原因探究22-24
• 2.3 焊接殘余應(yīng)力的數(shù)值模擬分析24-28
• 2.3.1 焊接數(shù)值模擬基本理論24-26
• 2.3.2 硬質(zhì)合金刀片焊接有限元分析26-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 刀具切削殘余應(yīng)力產(chǎn)生機(jī)理分析29-45
• 3.1 切削溫度對(duì)刀具殘余應(yīng)力的影響29-35
• 3.1.1 車削過程中刀具溫度場(chǎng)分布研究29-31
• 3.1.2 二維車削溫度場(chǎng)有限元理論分析31-33
• 3.1.3 由切削溫度引起的殘余應(yīng)力分析33-35
• 3.2 切削應(yīng)力對(duì)刀具殘余應(yīng)力的影響35-40
• 3.2.1 前刀面應(yīng)力分布規(guī)律研究35-37
• 3.2.2 水室封頭材料 508Ⅲ鋼切削試驗(yàn)37-40
• 3.3 切削應(yīng)力場(chǎng)及溫度場(chǎng)仿真分析40-41
• 3.4 切削殘余應(yīng)力與月牙洼磨損關(guān)系探討41-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第4章 殘余應(yīng)力測(cè)試試驗(yàn)研究45-57
• 4.1 納米壓痕測(cè)試實(shí)驗(yàn)45-46
• 4.2 納米壓痕測(cè)試原理分析46-50
• 4.2.1 納米硬度測(cè)量原理分析46-47
• 4.2.2 納米壓痕測(cè)試殘余應(yīng)力原理分析47-50
• 4.3 殘余應(yīng)力測(cè)試試驗(yàn)50-56
• 4.3.1 焊接殘余應(yīng)力測(cè)試分析50-55
• 4.3.2 切削殘余應(yīng)力測(cè)試分析55-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章 刀具殘余應(yīng)力的控制方法研究57-73
• 5.1 振動(dòng)時(shí)效法對(duì)焊接殘余應(yīng)力影響57-61
• 5.1.1 振動(dòng)時(shí)效法消除殘余應(yīng)力機(jī)理分析57-58
• 5.1.2 振動(dòng)時(shí)效工藝研究58-61
• 5.2 振動(dòng)時(shí)效試驗(yàn)研究61-66
• 5.2.1 傳統(tǒng)振動(dòng)時(shí)效處理試驗(yàn)62-63
• 5.2.2 超聲沖擊試驗(yàn)63-65
• 5.2.3 兩種試驗(yàn)效果對(duì)比分析65-66
• 5.3 切削殘余應(yīng)力控制方法研究66-71
• 5.3.1 切削參數(shù)仿真優(yōu)化66-68
• 5.3.2 刀具結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)68-71
• 5.4 本章小結(jié)71-73
• 結(jié)論73-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文78-79
• 致謝79

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 曹成銘;劉戰(zhàn)強(qiáng);林琪;;高速銑削Inconel 718已加工表面殘余應(yīng)力的有限元分析[J];工具技術(shù);2011年05期

2 董美伶;金國(guó);王海斗;朱麗娜;劉金娜;;納米壓痕法測(cè)量殘余應(yīng)力的研究現(xiàn)狀[J];材料導(dǎo)報(bào);2014年03期

3 李果;鞏建鳴;陳虎;;基于有限元法和納米壓痕技術(shù)的SS304/BNi-2/SS304釬焊接頭殘余應(yīng)力分析[J];焊接學(xué)報(bào);2010年07期

4 劉海濤;盧澤生;孫雅洲;;切削加工表面殘余應(yīng)力研究的現(xiàn)狀與進(jìn)展[J];航空精密制造技術(shù);2008年01期

5 王秋成,柯映林;航空高強(qiáng)度鋁合金殘余應(yīng)力的抑制與消除[J];航空材料學(xué)報(bào);2002年03期

6 劉金娜;徐濱士;王海斗;金國(guó);朱麗娜;;材料殘余應(yīng)力測(cè)定方法的發(fā)展趨勢(shì)[J];理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè));2013年10期

7 Yao-Nan Cheng;Li Liu;Shou-Hui Sun;Jun Qian;Ya-Nan Gong;Ming-Yang Wu;;Influence of Thermal Load on Mechanical Property of Cemented Carbide Material and Heavy Cemented Carbide Inserts Life[J];Journal of Harbin Institute of Technology;2013年06期

8 程耀楠;錢俊;盧真真;劉利;鞏亞楠;;核電水室封頭高效切削加工及刀具失效分析[J];哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào);2014年05期

9 江文琳;消除岔管殘余應(yīng)力的振動(dòng)時(shí)效VSR技術(shù)[J];焊接技術(shù);2005年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 楊樹財(cái);精密切削鈦合金Ti6Al4V刀具刃口作用機(jī)理及應(yīng)用研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2011年

2 崔云先;瞬態(tài)切削用NiCr/NiSi薄膜熱電偶測(cè)溫刀具研究[D];大連理工大學(xué);2011年

本文編號(hào)：535838