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基于新型制造方法的研究试验中上试件缸体使用316L不镑钢和Ti6A14V两种材料,    花都出租路灯车

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点击次数:1488  更新时间:2017-06-14   【打印此页】  【关闭】
 


      基于新型制造方法的研究试验中上试件缸体使用316L不镑钢和Ti6A14V两种材料,   花都出租路灯车, 花都租赁路灯车,  花都路灯车多少钱   选材的总体思路是选用硬度相差较大的材料分别作为配流盘和缸体进行配对,根据臣有研究发现fwi,软材辑与硬材料配对相化与钦软/硬硬配对具有更低的摩擦系数、更小的磨损量且不易发生烧盘等优势。同时,我们对国内知名液压企业进行了实地考察和调研,38CrMoAl、42CMO、QT(球墨铸铁)均为配流副上常用的硬材料,黄铜、复杂黄铜等为配流副上常用的软材料。此外,316L不镑钢和铁合金Ti6A14V粉末是SLM快速成型技术中最常使用的粉末,316L因其优异的耐腐蚀性在工程行业有着广泛的应用,而TC4因为具有良好的综合力学机械性能和较低的密度在航空航天等领域应用广泛,故将这两种材料化用于配流副的制造并研究其性能。试件的设计及制造结合配流副的接触形式和试验台的夹具,对上下试件的结构和形状尺寸进行了设计。上试件(缸体)呈圆柱状与下试件(配流盘)表面接触的形状为环面,下试件呈圆盘状,具体结构和尺寸。其中,除了基于不同制造方法的研究中上试件分别采用传统铸造/锻造方法和SLM快速成型方法外,其余试件均采用传统铸造/锻造生产的棒料并使用传统加工方法进行初步加工。SLM试件使用200W镜光奸激光器印机AM250进行打印,激光波长为1071nm,激光束最小光斑直径为70mn,激光扫描方式为二维振镜泵焦,激光定位精度为0.02mm,激光最大扫描速度为2m/s,金属粉末铺粉层厚度为10-80mn,工作室最大成型尺寸为250mmX250mmX300mm。成型仓为密闭的虑体可以有效防止打印中金属粉末的氧化和被污染,打印时先抽真空再通入99.999%高纯氣保护。光纤激光扩束后,经过顶部的扫描振镜泵焦到成型平台,根据Magics软件设定的激光参数和BuildProcessor软件的切片信息选择性格敲金属粉末,每层加工完成后,平台下降刮刀将下一层粉末均匀的铺展到上一层成型实体上,重复上述过程,直到整个零件加工完成,SLM零件成型后的粗植度民a在6-8^ml。粉末的粒度大小在15-45nm之间,其中SLMTC4加工完成后进行去应力热处理。


   

     为了获得不同表面貌的试件,我们采用多种加工方法进行表面处埋,包括粗磨、精磨、拋光、织构化等,其中加工织构的试件先进行拋光处理。使用投025178给定的Z维参数(Sa)作为控制和评价标准,租粮度分别为化8、0.2和0.05mn,其中拋光加工时使用司特尔研磨拋光机。此外,为了提高试件的时磨性和配流盘和缸体之间的硬度差异,对38CrMoAl和42CrMo试件进行了调质和表面氮化处理,氮化层厚度约0.5mm;对QT500试件进行了调质处理;对SLMTC4试件进行了去应力热处理固定速率使用90min加热到730。之间保持2h;缓慢炉冷至350。之后关闭保护气(氣气),不同材料(不同制造方法得到的试件)在处理后的硬度,上述试件的硬度为维氏硬度计在1Kg的加载力下,对试件上6个测量点测得的硬度的平均值。



         接下来介绍一下表面织构化技术及其部分试件的处理,表面织构技术是指采用物理、化学的手段,在接触面的表面加工出具有一定尺寸、形状或排列方式的表面微结构(常见的如凹坑,沟槽,凸起等)的一项技术。大量的研究表明tw-W,上述加工的微结构在某望条件下(轻载等)具有较佳的降低摩擦系数、减轻磨损和提高表面承载力的作用,能够起到有效改善摩擦副摩擦、磨损、润滑特性效果。根据邑有文献研究表明摩擦副的对磨两表面均加工微织构不利于摩擦力的减小。结合独向柱塞泵配流副的实际工作和失效情况,配流盘一般选用较软的材料容易磨损,因化选择在(上试件)妃体上加工织构。常用的表面织构加工的方法t69-7U有:激光技术、光刻电解技术、喷丸技术、划刻技术、压刻技术等。本课题采用激光打标技术对上试件进行徵织构的加工,其加原理是:利用激光束在试件表面不同区域打上永久的标记,通过光能焼掉该区域的部分物质,显出所需刻蚀的图案而在其表面形成表面织构.它具有激光光束质量、设备体积小、加工速度快、工作寿命长、安装灵活方便特点。该设备的额定功率10W、波长1.06|im、重复频率20-100kHz。首先,将设计好的微织构二维模型导入该设备的工控机中,主要用来确定表面凹槽或凹坑21的长度、宽度W及面积率,而微织构的深度主要通过改变激光功率来改变,上述过程较为复杂,需要通过不断她尝试一定范围内的功率值,然后将加工完织构的试件使用^维形貌仪进行测量和比对设计值,并最后确定合适的功率。根据已有文献和研究确定合适的织构参数进行加工并与具有其它表面形貌的试件进行对比,选取上试件(缸体)的表面织构加工参数。




     基于表面形貌的研究,  试验中上试件缸体的材料为38CrMoAl和42CrMo,对其表面分别进行粗磨、精磨、拋光和织构化处理,对应粗猎度分别为0.8、0.2、0.05ml和t下试件配流盘的材料为1168黄铜,也对其表面分别进行粗磨和拋光处理,对应粗植度分别为0.8、0.2、0.05mn,上、下试件的原始表面形貌。安装好上下试件的试验装置试验中上试件选取的转速为lOrpm,试验时间为30min,其等效的滑动距离为21.7m。滑动距离为试件转速和旋转半径的乘积,其中旋转半径为上试件接触面内外半径的平均值。试验时液压缸对试件的加载力分别为1100N和3300N,从而保证上试件和下试件之间的压强为5Mpa和15Mpa(配流副上的典型压力),安装好试件试验装置。为了保证接触润滑和防止油液温度过高,油盒的进油流量为2ml/s。试验使用的油液为LHM46抗磨液压油,它在液压领域使用最为广泛,每组试验重复3次以保证数据的可靠性。试件在试验的前后使用超声波清洗机在丙甄溶液中清洗lOmin以上,之后使用酒精清洗并使用烘箱烘干。磨损量使用分析天平测量试件试验前后的质量获得;使用共泵焦显微镜对试件的表面形貌进行观测,此外还可获得金相图(染龟后)、组织结构、粗趙度、3D形貌等信息;使用扫描电镜化M(配套EDS能谱仪)对试件进行观测并确定试验中的转移物。



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       基于新型制造方法的研究试验中上试件缸体使用316L不镑钢和Ti6A14V两种材料,并分别采用选择性激光溶融快速成型和传统铸造方法进行制造,并对SLMTC4试件进行去应力热处理。润滑条件下表面形貌对其摩擦磨损特性影响较大,而SLM零件成型后的粗横度Ra在5-8Hin,故需对其表面进一步加工处理;下试件配流盘的材料为软材料H68黄铜和硬材料38CrMoAl(渗氮)。上试件和下试件的接触面使用粗磨和拋光的方式进行加工,其艮3值分别为0.8和化05^lm,它们的原始表面形貌。CrMoAlP试验中上试件选取的转速为lOrpm,试验时间为30min,试验时液压缸对试件的加载力分别为3300N,从而保证上试件和下试件之间的压强为15Mpa。毎组试验重复3次保证数据的可靠性,观察和分析方法如前所述,并使用XRD对不同制造方法材料特性进行比较。基于工况的研究试验中上试件缸体的材料为QT500,并进行调质处理,下试件(配流盘)的材料为黄铜H68。上试件和下试件的接触面使用粗磨的方式进行加工并且其Ra值为0.8Mm,上、下试件的原始表面形貌。上试件QT500试验时液压缸对试件的加载力为3300N,从而保证上试件和下试件之间的接触压力为15Mpa。本试验中通过调节步进电机从而使上试件获得不同转速,K实现配流副低速下工况的模拟。试验中上试件选取的转速为10rpm、30rpm、50rpm、70rpm、90rpm和110rpm共6纽,其等效的滑动距离分别为21.7m、61.5m、108.5m、151.9m、195.3m和238.7m。滑动距离为试件转速和旋转半径的乘积,其中旋转半径为上试件接触面内外半径的平均值。每组实验重复3次1^乂保证数据可靠性,观察和分析方法如前所述并增加温度变化的分析。此外,除了转速的改变还提到了加载力(压强)变化时,配流副化速下摩擦磨损试验研究的方案。基于材料的研究选取了配流副上选择性激光疮融快速成型技术中常用的材料,采用软硬配対的方式对配流副低速下摩擦磨损性能进行研究。具体研究方案及观察和分析方法己在前S节中已阐述。




      介绍了轴向柱塞泵的工作原理及配流副接触情况,并以此为依据对己有的试验台进行改造并增加油润滑铺助功能。然而,随着轴向柱塞系向高压、重载、大流量方向的发展,对试验条件也提出了较高要求。在大载荷的试验过程中,由于配流副局部区域未形成油膜会产生较高的热量,对试验设备的溫度控制系统有更高的要求。对试验台进行一定的改进,设计了温度可控的油润滑摩擦磨损试验系统,使试验台能在更大摩擦力矩下安全可靠的工作。然后,根据其原理和试验台夹具设计了试件的结构,并选择了配流副上和选择性激光溶融快速成型中常用的材料,分别使用TP和SLM方法进行制造。对上述试件按实际要求分别进行了必要的热处理及表面处理(粗磨、精磨、抛光等)。全面详细的介绍了采用SLM技术和激光织构加工试件的制造过程、工艺及参数。最后基于本课题研究目的和意义,确定了试验方案:基于表面形貌的研究、基于不同制造方法的研究、基于不同工况的研究、基于不同材料研究,并简要提到了试验过程中的及后期观察和分析的方法等。



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