切削2.25Cr1Mo0.25V刀—屑粘焊及粘焊表面力学特性研究

发布时间：2017-11-30 13:18

  本文关键词：切削2.25Cr1Mo0.25V刀—屑粘焊及粘焊表面力学特性研究

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【摘要】：筒节材料2.25Cr-1Mo-0.25V是加氢反应器的关键零件，广泛应用在煤化工、石油化工、高效清洁能源等领域，属于典型的难加工材料，加之毛坯锻造过程中表面出现的大裂纹、氧化皮、夹渣、夹砂及余量不均等缺陷，致使切削过程中产生较大的切削力、热，加剧刀具粘结破损现象发生，不仅降低了刀具寿命，也使生产效率下降。依托国家自然科学基金“高效重型切削筒节材料刀具粘结破损机理研究”（课题编号：51075109），针对筒节材料2.25CrlMo0.25V在加工过程中刀-屑粘焊严重导致刀具粘结破损问题，以切削实验和扩散实验作为基础，分析刀-屑粘焊的过程和条件，获得粘焊后刀具表面力学特性，为揭示粘焊产生机制奠定基础。 首先，进行切削2.25CrlMo0.25V实验和YT15刀具与高强度钢扩散实验，从宏观和微观角度分别分析刀-屑粘焊的产生过程和产生条件；基于刀-屑粘焊过程中的元素扩散，分析扩散的影响因素及影响因子；计算代表元素扩散能力的扩散系数和扩散激活能，并绘制了刀具基体材料中的元素扩散曲线，揭示了刀-屑间元素扩散规律。 其次，根据刀-屑粘焊后的粘附状态及元素浓度变化分析粘焊层的形成，获得粘焊层元素浓度与扩散初始浓度的关系，基于已知的刀具和切屑成分获得粘焊层的各元素浓度，运用模拟软件对粘焊层材料模型进行构建，预测粘焊层材料物理性能并与刀具物理性能进行对比。 最后，分析了刀具粘焊表面的力学性能变化，，对刀具的粘焊层-扩散层的机械应力场和热应力场进行有限元仿真，并获得其应力分布规律；建立了刀具粘焊层应力分布模型，确定正应力及剪应力的分布规律及特性；分析了粘焊层与刀具间的结合力、裂纹、元素扩散等对粘焊层与刀具结合力变化的影响规律。
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG71;TG501

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 张继良;热壁加氢反应器的材料及其选用[J];石油化工设备;1994年05期

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1 吴铭方;铝合金与不锈钢低温扩散焊及界面主组元扩散行为研究[D];江苏大学;2011年

2 范依航;高效切削钛合金Ti6Al4V刀具磨损特性及切削性能研究[D];哈尔滨理工大学;2011年

本文编号：1239444