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关键词： 冲蚀磨损   弯头   气固两相流  

摘要： 针对常规直角弯头容易产生冲蚀失效的问题,设计了一种带有缓冲腔的新型直角弯头。运用Fluent软件对比分析常规直角弯头和新型直角弯头两种弯头的内部流场和冲蚀情况,结果显示新型直角弯头相较于常规直角弯头具有更好的耐冲蚀性能。在相同工况下,新型直角弯头冲蚀区域面积大大减少,同时降低了最大冲蚀率。新型直角弯头的结构便于在冲蚀较严重的倒角处喷涂耐磨涂层,提高圆角处的耐冲蚀性能,从而进一步延长弯头整体的使用寿命。

关键词： 采煤机   滚筒   螺旋叶片   磨损性能   有限元仿真分析  

摘要： 针对采煤机滚筒螺旋叶片磨损问题,以MG255/250BW型薄煤层采煤机螺旋滚筒为研究对象,运用有限元仿真分析方法,开展采煤机滚筒螺旋叶片磨损性能研究。结果表明,螺旋叶片以摩擦磨损形式为主,在叶片的边缘处、齿座根部及叶片的尾部磨损较为严重,与实际磨损情况相符。在此基础上,提出了影响螺旋叶片磨损的因素及提高螺旋叶片耐磨性的策略,以期为相关工作者提供参考。

关键词： 高压管汇   冲蚀磨损   理论   试验   研究进展  

摘要： 水力压裂施工中,高压管汇内壁承受携砂液中高流速、高强度支撑剂的冲蚀磨损作用,易发生损伤失效。通过总结现有的冲蚀理论和冲蚀试验装置,系统介绍了国内外对高压管汇材料冲蚀磨损问题的研究成果,对比分析了旋转式、喷射式和管流式试验装置对水力压裂工况下高压管汇冲蚀磨损研究的适用性,着重分析了喷射式冲蚀磨损试验中各试验参数对高压管汇冲蚀速率的影响规律;最后指出了当前水力压裂工况下高压管汇冲蚀磨损研究中存在的问题及未来的研究方向。

关键词： 冲头磨损   深孔螺母件   复合涂层   磨损模型   磨损量  

摘要： 针对某深孔螺母零件一次挤压成形过程中出现的冲头磨损严重、更换频繁、报废率高的问题,提出了在冲头表面涂层,同时改进冲头结构,以达到冲头磨损最小化的目的。基于数值分析软件DEFORM-3D,建立了冲头磨损模型及挤压仿真模型,研究了未涂层冲头、单一涂层冲头和不同膜厚的TiN-TiCN复合涂层冲头在挤压过程中的磨损情况,并采用正交试验法对关键冲头参数进行优化。结果表明:未涂层冲头磨损最为严重,膜厚为4μm的TiN-TiCN复合涂层冲头的磨损最小;当冲头前角为8°、过渡角为33°、圆角半径为0.2 mm、头部外径为Φ19.46 mm时,冲头的磨损量最小。经实际验证,采用涂层技术及最优参数的冲头,其使用寿命提高了5.5倍。

关键词： 轴承钢   高温   润滑   摩擦磨损性能  

摘要： 为了探究轴承钢在高温润滑条件下的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、洛氏硬度计等对GCr15高碳轴承钢和G20CrNi2Mo渗碳轴承钢组织、物相及硬度进行了表征,利用QG-700型气氛高温摩擦磨损试验机研究轴承钢材料不同条件下的高温润滑摩擦磨损性能,并分析其磨损机制。结果表明:2种轴承钢的组织主要为马氏体、碳化物和残余奥氏体,其中G20CrNi2Mo渗碳轴承钢的表层硬度高于GCr15高碳钢轴承钢;在高温润滑条件下,2种轴承钢的磨损率都随着载荷和摩擦速度的增加而增大;GCr15轴承钢的平均摩擦因数随着载荷和摩擦速度的增加逐渐降低,而G20CrNi2Mo轴承钢的平均摩擦因数随载荷的增加而降低,随摩擦速度的增加而变化不大。G20CrNi2Mo渗碳轴承钢的耐磨性能总体优于GCr15高碳轴承钢,这与渗碳轴承钢的高硬度和具有回火稳定性的渗层有关;2种轴承钢高温润滑条件下的磨损机制是主要为磨粒磨损和氧化磨损。

关键词： Ti64 alloy   composites   powder metallurgy   microstructure   corrosion   tribocorrosion  

摘要： The corrosion and tribocorrosion behavior of Ti6Al4V/xTiN(x=0,5,10 and 15,vol.%)composites fabricated by solid-state sintering and their relationship with the microstructure and microhardness were *** body conditions such as a temperature of 37℃ and a simulated body fluid were *** main results demonstrated a microstructural change caused by theα-Ti stabilization due to solid-solution of nitrogen(N)into the titanium(Ti)lattice,producing a maximum hardening effect up to 109%for the Ti64 matrix by using 15 vol.%*** potentials of composites changed to more noble values with the TiN particle addition,while corrosion current density of samples increased as an effect of the remaining porosity,decreasing the corrosion resistance of ***,changes to a less passive behavior were observed for samples with 15 vol.%*** non-passive behavior of composites resulted in the reduction of the potential drops during rubbing in tribocorrosion ***,an improvement of up to 88%of the wear rate of composites was seen from the solid-solution *** results allowed to understand the relationship between composition and sintering parameters with the improved tribocorrosion performance of materials.

关键词： 微动磨损   粗糙表面   表面粗糙度   材料刚性   振动频率  

摘要： 目的建立符合实际情况的粗糙表面微动磨损模型,准确揭示连接结构的磨损机理。方法利用ABAQUS有限元软件中的UMESHMOTION子程序和能量耗散模型,建立粗糙表面的微动磨损模型,并探究不同表面粗糙度、材料和振动频率对粗糙表面微动磨损的影响。结果在外部载荷、振动频率和材料相同的情况下,下试件表面粗糙度为0.2μm的磨损深度最小,0.8μm的磨损深度最大,0.5μm的磨损深度处于二者之间。当外部载荷、振动频率和表面粗糙度相同时,上试件材料为HT200的磨损深度最小,合金钢的磨损深度最大。当外部载荷、表面粗糙度和材料一定时,振动频率为1 Hz的磨损深度最小;频率增加到20 Hz时,磨损深度达到最大;增加到25 Hz时,磨损深度呈现减小趋势。结论粗糙模型的接触压力和磨损深度分布具有离散性。粗糙模型能反映磨损的实际接触面积,使得有限元模拟的表面接触和磨损情况更加准确。表面粗糙度和材料刚性的增大,使粗糙表面模型的磨损深度明显增大,而振动频率增大,使磨损量先增大、后减小,频率为20 Hz时的磨损量最大。

关键词： 钛合金   磨损   氧化   疲劳   涂层   表面改性  

摘要： 钛合金以其高比强度、低密度等优点,被广泛应用于航空航天零件中。然而,钛合金也存在硬度低、耐磨性差、高温氧化抗力差等弱点,表面应力集中敏感导致的疲劳问题也较突出,需利用表面工程技术克服磨损、腐蚀和疲劳3大问题。介绍了近10年来钛合金耐磨涂层、抗氧化涂层与抗疲劳表面改性技术的研究进展,并对技术发展趋势进行了展望,为表面工程技术的科研和工程人员提供参考。

关键词： 刀具状态监测   电流信号   变分模态分解   特征提取   长短时记忆网络  

摘要： 针对车刀在实际加工时工况复杂导致磨损状态识别精度不高的问题,提出了一种基于最大包络峰度法的变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)结合长短时记忆网络(Long short-term memory,LSTM)的组合分类算法。采用最大包络峰度法确定VMD最佳分解模态数,计算信噪比对高频信号进行降噪重构,然后对原始信号以及分解后的信号进行特征提取和清洗,针对数据样本不均衡的问题,引入SMOTE算法合成少数类样本,结合特征变化以及刀具加工过程中的磨损划分数据集,使用LSTM模型实现多工况下车刀磨损状态的分类。最后通过实验验证所提出的模型和方法的有效性,实验结果表明,此模型与其他分类模型相比具有更高的分类精度以及更好的泛化性。

关键词： 丁腈橡胶   磨损失效机制   类金刚石碳薄膜   改性密封实件   综合性能  

摘要： 针对航天伺服机构密封件因磨损失效导致的泄漏难题,分析了大气及氮气环境下丁腈橡胶磨损失效机制。在此基础上,提出了丁晴橡胶表面硬质类金刚石碳薄膜(DLC)改性技术,并分析了改性后丁腈橡胶密封实件的综合性能。结果表明:大气环境、恒定载荷(小载低速)条件下,丁腈橡胶主要以分层剥落方式磨损(疲劳磨损)。随着摩擦速度(或载荷)的增大,其磨损失效主要表现为黏着磨损。对于氮气环境,氮气能够有效避免摩擦界面氧化作用,即降低了黏着磨损效应;此外,改性后橡胶密封实件在机械性能、质密性和密封性等方面较原始密封件未发生明显变化。经过4000次台架磨合试验后,油端密封圈表面光洁,无异常磨损;气端密封圈表面存在轻微磨损,能够满足使用要求。