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关键词： 铜镍锡合金   干滑动磨擦   摩擦因数   磨损机制   磨损行为  

摘要： 大型装备上的铜镍锡合金工件常常工作在润滑不足或者无润滑的工况条件下,因此有必要研究铜镍锡材料在干摩擦下的性能。采用CEF-I型销-盘式磨损试验机对铜镍锡合金在不同载荷与转速条件下进行干滑动摩擦磨损试验,采用扫面电子显微镜、能谱仪和轮廓检测仪对磨损表面进行检测,研究铜镍锡合金的干滑动磨损行为,并探讨其磨损机制。结果表明:在转速一定时,平均摩擦因数随载荷增大总体呈波动下降趋势,铜镍锡合金试件磨损量先缓慢增加,在较高载荷下快速增加;在载荷一定时,平均摩擦因数随转速增大先增大后减小,铜镍锡合金试件磨损量总体呈先减小后增大趋势;随着载荷的增大,铜镍锡合金的磨损机制由轻微黏着和剥层磨损到明显的黏着和剥层磨损,再到严重的黏着和疲劳磨损,随着转速的增大,铜镍锡合金的磨损机制由磨粒磨损转变为黏着磨损再到剥层磨损。在较低载荷下,随着转速的增大,铜镍锡合金摩擦磨损性能保持很好的稳定性,因此铜镍锡合金适用在高转速较低载荷的干摩擦工况下。

关键词： 激光选区熔化(SLM)   18Ni300   摩擦磨损   磨损机制  

摘要： 对激光选区熔化成形18Ni300进行“球-盘”摩擦磨损试验,研究了其在不同摩擦速度和载荷下的摩擦磨损特性。试验过程中记录摩擦因数随试验速度和载荷的变化规律,试验后采用Contour GT-K三维光学轮廓仪分析磨损表面并用于计算不同参数下的体积磨损率,采用HITACHI SU3500扫描电镜对试样基体组织磨损表面进行观察,并对局部进行能谱分析。结果显示,摩擦因数随试验速度提高而升高,随试验载荷增大而降低;18Ni300试样体积磨损率随试验速度和载荷的升高而升高;当试验速度为0.4 m/s时,在15 N和20 N的不同载荷下,其磨损机制均为氧化磨损和磨粒磨损,随着试验速度提高,试样表面塑性变形加剧,以黏着磨损和磨粒磨损为主;当载荷为20 N,试验速度为1.2 m/s时,磨损机制为黏着磨损和轻微氧化磨损。

关键词： 强研磨性地层   钻头破岩   温度   磨损   流场  

摘要： PDC(polycrystalline diamond compact,聚晶金刚石复合片)钻头在强研磨性地层中破岩时,其钻齿在刮切破碎岩石的同时与岩屑、岩石剧烈摩擦,产生的局部高温加快了钻齿的磨损失效,这会极大地缩短整个钻头的使用寿命。因此,探究温度对PDC钻头磨损的影响并改进其水力结构对提升单个钻头的进尺深度和降低钻井经济成本有显著意义。为此,通过钻齿切削实验来验证其温度与磨损之间的关系,并在考虑井底钻井液流动状态及其与钻齿之间对流换热的基础上,建立了PDC钻头井底热-流-固三场耦合模型,分析了井底钻井液与PDC钻头之间的相互作用,同时针对原有的PDC钻头水力结构提出了优化措施。结果表明:1)在钻齿切削过程中温升现象十分明显,说明温度是影响PDC钻头磨损的重要因素;2)PDC钻头井底流场呈热-流-固耦合状态,且钻井液流动状态对其钻齿换热的影响大,这为钻头水力结构的优化提供了方向;3)通过调整喷嘴的流量及角度等水力结构,降低了钻齿的平均温度,可有效改善PDC钻头的磨损情况。研究结果对强研磨性地层中钻头的优化设计有重要指导意义。

关键词： 液压泵   齿轮   摩擦   磨损   振动  

摘要： 为提升齿轮液压泵的稳定性和安全性,对齿轮副的摩擦学特性进行测试,基于振动检测技术对其机械损伤进行定性诊断。通过摩擦试验机,得出齿轮副啮合点相对速度、啮合压力对平均摩擦系数和摩擦稳定系数的影响规律。分析齿轮副的失效机理,采用振动与动平衡测试仪得出齿面磨损和齿面断裂的振动响应特性。该研究能够为液压泵工作参数的优化提供重要依据,有效降低液压设备的维护成本。

关键词： 旋风分离器   结构改造   冲蚀磨损   灰斗内径   锥度   数值模拟  

摘要： 基于某企业煤气化过程中的旋风分离器的结构改造,使用Fluent流体仿真软件对改造前后的内部流场和灰斗、锥体冲蚀进行模拟预测,结果表明,改造后的旋风分离器灰斗部分的寿命提高了约10倍,锥体寿命是改造前的1.55倍左右;增大灰斗内径可以减小灰斗及锥体部分磨损,但需要考虑其对分离效率的影响;可以通过分析旋风分离器内部流场的流线,对磨损位置进行初步预测。

关键词： 铁基材料   正交试验   神经网络   磨损   数值模拟  

摘要： 在粉末压制成形过程中,模具磨损分析对保证产品质量与精度有着不可忽视的作用。以铁基材料摆线转子为例,基于Archard磨损模型和BP神经网络,结合有限元模拟,研究了成形过程中工艺参数对磨损量的影响规律。首先采用粉末压制试验获得铁基材料的弹性模量、泊松比与密度之间的映射关系;选择摩擦系数、初始硬度、下压速度、压制方式作为工艺参数,构建3因素4水平以及1因素2水平的正交试验。其次基于Deform-3D有限元软件实现压制过程的数值模拟,将4种不同工艺参数作为输入,模具的磨损量作为输出,构建4×13×1的3层BP神经网络模型。最终结合遗传算法在各参数取值范围中完成迭代优化获取最佳工艺参数组合。结论表明,神经网络的预测值与实际值相对误差RE的平均值仅为4.45%,最佳工艺参数组合为:摩擦系数0.125、初始硬度63 HRC、下压速度1.558 mm/s、压制方式为双向压制,获得最小磨损量为1.5521×10^(-5)mm,提升了模具的使用寿命。

关键词： 天然气   净化装置   急冷水泵   磨损问题   尾气处理  

摘要： 在简要分析天然气净化中尾气处理工艺流程的基础上,对急冷水泵工作时机械密封装置的磨损问题进行了详细分析。从急冷介质中的固体颗粒物含量及其pH值两个方面,详细研究了机械密封结构发生磨损的原因,固体颗粒物含量过高是导致急冷水泵磨损的主要原因,pH值偏低会进一步加剧磨损现象。从机械密封结构改进和防腐控制两个方面开展技术改进工作,取得了很好的实践应用效果,急冷水泵磨损问题得到了有效缓解。

关键词： 大齿圈   断裂   轴齿轮   断齿   磨损   国产化   更换  

摘要： 针对煤磨球磨机运转后期出现的大齿圈几近断裂、轴齿轮断齿,以及大、小齿轮齿面严重剥落磨损等情况,实施大齿图及轴齿轮备件国产化设计并制作,最终完成成套更换。不仅彻底解决设备隐惠问题,节省维修费用,且通过两侧螺旋叶片改造,提高循环物料通风面积,同时整个磨机拆解、迁移及回装检修,为行业内同类检修提供较好案例。

关键词： CNG发动机   座圈   黏着磨损   台架验证  

摘要： 为解决某压缩天然气(compressed natural gas,CNG)发动机排气门-座圈异常磨损失效的问题,通过分析座圈磨损机理,确定座圈材料的屈服强度、座圈表面接触应力、有效表面膜和表面温度为影响CNG发动机排气门-座圈磨损特征的关键因素。提出优化座圈材料、降低座圈表面法向载荷的接触应力、降低排气门-座圈摩擦副的表面温度及保证座圈有效表面膜的生成等优化方案。对优化方案进行台架和整车试验验证,结果表明优化后座圈最大磨损量由0.288 mm降到0.078 mm,满足设计要求,改进效果明显,市场反馈表现良好,没有出现因座圈异常磨损导致的发动机缸压不足、抖动等故障。

关键词： SDDM热锻模具钢   磨损   离子渗氮   数值模拟  

摘要： 研究了SDDM热锻模具钢离子渗氮后的组织、力学性能和高温摩擦磨损特性。基于高温摩擦磨损试验建立了Archard磨损模型,并通过数值模拟研究了离子渗氮对SDDM钢汽车前轴热锻模磨损的影响。结果表明:SDDM钢离子渗氮层的氮化物为ε-Fe3N和γ′-Fe4N,表面硬度达到了935 HV0.2,厚度约200μm;离子渗氮后SDDM钢的摩擦因数和磨损率均下降,在300和400℃时发生磨粒磨损,500℃时发生黏着磨损;连续锻造15件汽车前轴后,未渗氮的SDDM钢模具的最大磨损深度达4.43×10-4 mm,而经离子渗氮的SDDM钢模具的最大磨损深度仅为2.57×10-4 mm,下降了约42%。