提高挤压筒内壁耐磨性的WC-12Co涂层有限元优化
本文选题:WC-Co涂层 切入点:挤压筒 出处:《表面技术》2017年12期 论文类型:期刊论文
【摘要】:目的获得WC-12Co涂层厚度的优化方案,以提高挤压筒内壁的耐磨性。方法基于ANSYS软件,以两层套圆挤压筒为研究对象,进行挤压筒内壁有无WC-12Co涂层及涂层厚度对挤压筒应力分布影响的有限元模拟。结果施加涂层后,在装配、挤压-装配和热-挤压-装配情况下,涂层的应力分布合理且都小于该温度下涂层的屈服强度;而在热-装配条件下,由于热应力和过盈量引起的预应力相互抵消,使得总体应力较小;同时,等效应力在涂层与挤压筒的结合处发生剧烈变化,而在其他位置的应力相较于不施加涂层时变化较小。在各种工况下,挤压筒内出现的最大等效应力均随着涂层厚度的增加而降低,且热-挤压-装配下涂层厚度对最大应力影响最大。结论在所选涂层厚度范围内,涂层厚度越大,挤压筒所受的最大应力越小,越有利于挤压筒使用。当涂层厚度为6.4 mm时,各种工况下的最大等效应力最小,此时在热-挤压-装配工况下的最大等效应力为760.61 MPa,已经远低于H13钢的屈服强度,可以满足实际使用要求。
[Abstract]:Aim to obtain the optimum scheme of WC-12Co coating thickness in order to improve the wear resistance of the inner wall of extruded cylinder. Methods based on ANSYS software, the two-layer cylindrical extrusion tube was used as the research object. Finite element simulation of the influence of WC-12Co coating and coating thickness on the stress distribution of extruding tube is carried out. Results after the coating is applied, under the conditions of assembly, extrusion assembly and hot extrusion assembly, The stress distribution of the coating is reasonable and smaller than the yield strength of the coating at this temperature, but under the thermal-assembly condition, the total stress is small due to the mutual cancellation of the prestress caused by the thermal stress and the interference, and at the same time, The equivalent stress changes dramatically at the joint between the coating and the extruding tube, but the stress at other positions changes less than when the coating is not applied. The maximum equivalent stress in the extruding tube decreases with the increase of coating thickness, and the thickness of the coating under hot-extrusion-assembly has the greatest influence on the maximum stress. When the coating thickness is 6.4 mm, the maximum equivalent stress is minimum under various working conditions. The maximum equivalent stress is 760.61 MPa under hot-extrusion-assembly condition, which is far lower than the yield strength of H13 steel and can meet the practical application requirements.
【作者单位】: 安徽工业大学冶金工程学院;
【基金】:安徽省教育厅自然科学研究重点项目(KJ2017A804) 中国科学院特种无机涂层重点实验室开放课题基金资助(KLICM-2013-09)~~
【分类号】:TG174.4
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,本文编号:1622167
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