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30CrMoA车轴材料超声表面挤压强化技术研究

发布时间:2018-01-22 11:46

  本文关键词: 超声挤压强化 残余应力 表面粗糙度 残余压应力层 出处:《应用基础与工程科学学报》2015年S1期  论文类型:期刊论文


【摘要】:为了提高车轴疲劳强度,本文基于超声挤压强化技术,研究了其对列车专用30CrMoA车轴钢加工表面的影响.对比分析了超声挤压强化前后工件表面外观、表面粗糙度、残余应力等特征的变化,绘制了残余压应力沿层深分布的曲线.结果表明:超声强化后的试件表面达到了很好的镜面效果,表面光滑且具有光泽,消除了前道工序残留的环状纹路;表面粗糙度得到改善,粗糙度数值由原来的3.746μm降低到0.2μm左右,在前道工序的基础上下降了95%左右;原来的残余拉应力可以被调节成为压应力,残余压应力层的深度可以达到近2mm,阻止了疲劳裂纹的萌生和扩展,有利于提高金属材料的疲劳强度和使用寿命.
[Abstract]:In order to improve the fatigue strength of axle, this paper based on ultrasonic extrusion strengthening technology. The effect on the machined surface of 30CrMoA axle steel for train was studied, and the changes of surface appearance, surface roughness and residual stress of workpiece before and after ultrasonic extrusion strengthening were compared and analyzed. The distribution curve of residual compressive stress along the layer depth is drawn. The results show that the surface of the specimen strengthened by ultrasonic has a good mirror effect, the surface is smooth and glossy, and the annular pattern of the former working procedure is eliminated. The surface roughness is improved, the roughness value is reduced from 3.746 渭 m to about 0.2 渭 m, and the value of roughness decreases about 95% on the basis of the previous working procedure. The original residual tensile stress can be adjusted to compressive stress, and the depth of residual compressive stress layer can reach nearly 2 mm, which prevents the initiation and propagation of fatigue crack. It can improve the fatigue strength and service life of metal material.
【作者单位】: 北京交通大学机械与电子控制工程学院;
【基金】:江苏省科技支撑计划(工业)项目(BE2012134)
【分类号】:U270.64;TG663
【正文快照】: 车轴是铁路车辆行走部分的关键部件之一,其机械性能和疲劳寿命对车辆运行安全性产生很大的影响.车轴的工作表面常会产生疲劳裂纹,裂纹逐渐扩展,最终导致零件的疲劳失效[1-2].当前车轴的精加工多采用磨削方法,但磨削加工易使零件表面产生不易检测的微观裂纹,危害性极大[3].车轴

【参考文献】

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1 张勤俭;王会英;徐文胜;韩连江;刘成让;;超声挤压强化技术的研究现状及发展前景[J];电加工与模具;2013年06期

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3 张定铨;残余应力对金属疲劳强度的影响[J];理化检验(物理分册);2002年06期

4 杨冰;赵永翔;;表面滚压对LZ50车轴钢疲劳短裂纹行为的影响[J];金属学报;2012年08期

5 周平宇;;高速动车组车轴材料及疲劳设计方法[J];铁道车辆;2009年02期

6 郭玉喜;于维;李玉婵;田威;曾超;卢哠宇;;车轴关键区域表面超声波冲击强化技术应用研究[J];铁道车辆;2012年05期

7 黄采伦;陈春阳;樊晓平;陈特放;张剑;;列车车轴裂纹的振动特性分析及在线监测方法[J];中国铁道科学;2007年05期

8 黄国;黄海明;王超;李玮洁;;45~#车轴钢疲劳性能试验研究[J];中国铁道科学;2013年04期

【共引文献】

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3 熊平;贺婷婷;丁志敏;于婷;;提高铁路车轴疲劳性能的表面强化处理技术[J];电力机车与城轨车辆;2014年01期

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6 许金凯;杜少婷;王荔檬;王晶东;丁戗;张林帅;;超声振动主轴关键部件设计与动力学分析[J];长春理工大学学报(自然科学版);2014年02期

7 陈利钦;项彬;任学冲;刘鑫贵;林国标;;表面超声滚压处理工艺对高速列车车轴钢表面状态的影响[J];中国表面工程;2014年05期

8 高艳艳;王玉辉;李志平;;高速列车空心车轴应用研究[J];硅谷;2014年20期

9 罗守华;田少政;刘同胜;师志强;魏东;;基于残余应力监测的航空发动机转子叶片质量评定方法[J];装备制造技术;2014年12期

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2 汪诚;李应红;马壮;赵双成;周鑫;;航空部件激光冲击强化系统与工艺研究[A];大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集[C];2007年

3 马壮;李应红;汪诚;张永康;;激光冲击处理对LY2航空铝合金低循环疲劳寿命影响研究[A];第九次全国热处理大会论文集(二)[C];2007年

4 宋峥嵘;杨风艳;徐善辉;王永兴;徐学军;刘进华;;电弧喷涂铝涂层对隔水管腐蚀疲劳行为的影响机理[A];2013年中国海洋工程技术年会论文集[C];2013年

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2 杨广雪;李强;谢基龙;李秋泽;;微动对车轴钢疲劳性能的影响[J];北京交通大学学报;2012年01期

3 赵新,高聿为,南云,荆天辅;制备块体纳米/超细晶材料的大塑性变形技术[J];材料导报;2003年12期

4 刘长文,刘庆潭,程根梧;40车轴钢疲劳性能的试验研究[J];长沙铁道学院学报;1997年04期

5 温宝利;韩晶;邹本仁;;LZ50钢列车车轴表面开裂机理研究[J];燕山大学学报;2010年04期

6 王义;鲍绍箕;;超声振动挤压强化工艺研究——强化方法及其工艺效果[J];电加工;1991年03期

7 王义;鲍绍箕;;超声振动挤压强化工艺研究(二)——工艺参数对其强化效果的影响[J];电加工;1993年03期

8 王义;鲍绍箕;;超声振动挤压强化工艺研究(三)——工具头的磨损规律及其耐用度[J];电加工;1993年04期

9 王义,鲍绍箕,,刘国璧;超声振动挤压强化工艺研究(四)──工艺装置的研制[J];电加工;1996年01期

10 王义,鲍绍箕,刘国壁;超声振动挤压强化工艺研究(五)──变幅杆设计中的几个问题[J];电加工;1996年02期

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1 秦雷;消除焊接残余应力的超声冲击设备的设计与研究[D];东北大学;2008年

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3 柳青松;表面粗糙度的自动确定[J];制造业自动化;2002年09期

4 李伯奎,刘远伟;表面粗糙度理论发展研究[J];工具技术;2004年01期

5 何超琼;表面粗糙度知识问答[J];上海计量测试;2005年05期

6 胡凤兰;高为国;董丽君;邱建友;;表面粗糙度的综合评定及混合谱模型[J];湖南工程学院学报(自然科学版);2005年04期

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5 李振宗;;铸造表面粗糙度及其测量方法的研讨(摘要)[A];上海市老科学技术工作者协会一、二、三届学术年会论文选集[C];2006年

6 韩进宏;张先峰;王运凯;;表面粗糙度数据采集与处理C++算法研究[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年

7 陈曙光;刘平;田保红;;HPb61-2.5-0.5-0.2黄铜切削表面粗糙度的研究[A];第三届中国热处理活动周暨第六次全国热处理生产技术改造会议论文专辑[C];2005年

8 吴越;张清东;刘军;戴江波;;冷轧带钢表面粗糙度实测研究[A];中国金属学会2003中国钢铁年会论文集(4)[C];2003年

9 张淑敏;朱京涛;王风丽;张众;沈正祥;王占山;周洪军;霍同林;;极紫外多层膜基底表面粗糙度综合表征技术[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

10 韩进宏;张先峰;王运凯;;表面粗糙度频谱分析C++算法设计[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年

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本文编号:1454578

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