锡基巴氏合金钎焊层磨损性能仿真与焊接工艺优化
发布时间：2020-12-26 04:56
随着工业的飞速发展,锡基巴氏合金由于具有优异的顺应性、嵌入性和耐磨减摩性,作为船舶、航天等重大装备的轴承耐磨材料,对于锡基巴氏合金层的制备方法和摩擦磨损性能提出了更高的要求。因此,有必要对锡基巴氏合金TIG钎焊层的摩擦磨损性能进行研究和焊接工艺优化。本文采用不同的焊接电流在Q235B低碳钢基体上制备出成形和质量良好的锡基巴氏合金耐磨层。采用金相显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）和显微硬度计分析锡基巴氏合金层显微组织,并采用图像处理软件对巴氏合金层中硬质相进行统计。研究TIG钎焊电流对钎焊界面结构和锡基巴氏合金层中显微组织的影响。结果表明,焊接电流的增加,基体与锡基巴氏合金层的结合强度增加,且锡基巴氏合金层中的硬质相含量也随之增多、分布更加均匀。通过摩擦磨损试验测试锡基巴氏合金钎焊层的摩擦磨损性能,并采用共聚焦激光扫描三维显微镜分析磨痕,研究焊接电流、摩擦磨损条件对摩擦磨损性能的影响。结果表明,随着焊接电流由50A增加到90A时,由于硬质相SbSn和Cu6Sn5含量的提高和硬度的增加,使巴氏合金钎焊层的磨损率由48.18×104<...
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究意义
1.2 锡基巴氏合金制备工艺研究现状
1.3 锡基巴氏合金摩擦磨损性能研究现状
1.4 磨损数值模拟的研究现状
1.5 本文研究内容
第2章 试验材料、设备及研究方法
2.1 试验材料
2.1.1 焊接材料化学性能
2.1.2 焊接材料物理性能
2.2 试验设备
2.2.1 钨极氩弧钎焊设备
2.2.2 分析设备
2.2.3 性能测试设备
2.3 有限元研究方法
第3章 焊接电流对锡基巴氏合金层组织与性能影响研究
3.1 引言
3.2 锡基巴氏合金TIG钎焊试验与结果
3.2.1 试验参数
3.2.2 焊接电流对焊缝成形的影响
3.2.3 焊接电流对界面结合强度的影响
3.2.4 焊接电流对锡基巴氏合金钎焊层物相组成的影响
3.2.5 焊接电流对锡基巴氏合金钎焊层显微组织的影响
3.3 本章小结
第4章 焊接电流对锡基巴氏合金层摩擦磨损性能影响
4.1 引言
4.2 焊接电流对锡基巴氏合层干摩擦磨损性能的影响
4.2.1 实验参数
4.2.2 锡基巴氏合金钎焊层干摩擦磨损性能
4.3 载荷对锡基巴氏合金层干摩擦磨损性能的影响
4.3.1 实验参数
4.3.2 摩擦磨损试验结果和分析
4.4 转速对锡基巴氏合金层干摩擦磨损性能的影响
4.4.1 实验参数
4.4.2 摩擦磨损试验结果和分析
4.5 本章小结
第5章 销-盘滑动磨损有限元模型的建立与结果分析
5.1 引言
5.2 ABAQUS特点分析
5.2.1 磨损有限元模型简化
5.3 ABAQUS磨损有限元的基本理论
5.3.1 磨损过程的离散
5.3.2 磨损的计算理论
5.3.3 Archard磨损计算修正模型的建立
5.3.4 基于ABAQUS的磨损仿真分析
5.4 有限元模型的建立
5.4.1 几何模型的建立和网格划分
5.4.2 材料力学性能和接触定义
5.4.3 分析步的创建和ALE的设定
5.4.4 载荷与作业提交
5.5 销-盘滑动磨损仿真结果验证
5.5.1 不同转速的滑动磨损仿真结果验证
5.5.2 不同载荷的滑动磨损仿真结果验证
5.6 本章小结
第6章 锡基巴氏合金钎焊层磨损预测与焊接工艺优化
6.1 引言
6.2 锡基巴氏合金钎焊层磨损预测
6.2.1 滑动磨损预测模型的建立
6.2.2 预测模型的磨损深度仿真结果与试验结果对比
6.2.3 锡基巴氏合金钎焊层寿命预测
6.3 基于锡基巴氏合金层磨损性能的焊接工艺优化
6.3.1 不同焊接电流的滑动磨损模型
6.3.2 磨损深度模拟结果与试验结果对比
6.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：2939079
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究意义
1.2 锡基巴氏合金制备工艺研究现状
1.3 锡基巴氏合金摩擦磨损性能研究现状
1.4 磨损数值模拟的研究现状
1.5 本文研究内容
第2章 试验材料、设备及研究方法
2.1 试验材料
2.1.1 焊接材料化学性能
2.1.2 焊接材料物理性能
2.2 试验设备
2.2.1 钨极氩弧钎焊设备
2.2.2 分析设备
2.2.3 性能测试设备
2.3 有限元研究方法
第3章 焊接电流对锡基巴氏合金层组织与性能影响研究
3.1 引言
3.2 锡基巴氏合金TIG钎焊试验与结果
3.2.1 试验参数
3.2.2 焊接电流对焊缝成形的影响
3.2.3 焊接电流对界面结合强度的影响
3.2.4 焊接电流对锡基巴氏合金钎焊层物相组成的影响
3.2.5 焊接电流对锡基巴氏合金钎焊层显微组织的影响
3.3 本章小结
第4章 焊接电流对锡基巴氏合金层摩擦磨损性能影响
4.1 引言
4.2 焊接电流对锡基巴氏合层干摩擦磨损性能的影响
4.2.1 实验参数
4.2.2 锡基巴氏合金钎焊层干摩擦磨损性能
4.3 载荷对锡基巴氏合金层干摩擦磨损性能的影响
4.3.1 实验参数
4.3.2 摩擦磨损试验结果和分析
4.4 转速对锡基巴氏合金层干摩擦磨损性能的影响
4.4.1 实验参数
4.4.2 摩擦磨损试验结果和分析
4.5 本章小结
第5章 销-盘滑动磨损有限元模型的建立与结果分析
5.1 引言
5.2 ABAQUS特点分析
5.2.1 磨损有限元模型简化
5.3 ABAQUS磨损有限元的基本理论
5.3.1 磨损过程的离散
5.3.2 磨损的计算理论
5.3.3 Archard磨损计算修正模型的建立
5.3.4 基于ABAQUS的磨损仿真分析
5.4 有限元模型的建立
5.4.1 几何模型的建立和网格划分
5.4.2 材料力学性能和接触定义
5.4.3 分析步的创建和ALE的设定
5.4.4 载荷与作业提交
5.5 销-盘滑动磨损仿真结果验证
5.5.1 不同转速的滑动磨损仿真结果验证
5.5.2 不同载荷的滑动磨损仿真结果验证
5.6 本章小结
第6章 锡基巴氏合金钎焊层磨损预测与焊接工艺优化
6.1 引言
6.2 锡基巴氏合金钎焊层磨损预测
6.2.1 滑动磨损预测模型的建立
6.2.2 预测模型的磨损深度仿真结果与试验结果对比
6.2.3 锡基巴氏合金钎焊层寿命预测
6.3 基于锡基巴氏合金层磨损性能的焊接工艺优化
6.3.1 不同焊接电流的滑动磨损模型
6.3.2 磨损深度模拟结果与试验结果对比
6.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：2939079
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教材专著
