摘要：设计、对比了不同选区激光熔化工艺(Selective Laser Melting,SLM) 3D打印St6钴基合金燃油器喷头的试验方案,热等静压(HIP)后,通过表面质量及微观金相检查,对St6钴基合金燃油器喷头3D打印工艺的可行性进行分析。针对打印中出现的表面球化、层间开裂、内部组织不致密、内部裂纹、析出物聚集等缺陷,论证了C含量过高、熔化成形中化学成分改变及流动性变差是原3D打印St6钴基合金燃油器喷头工艺不适应性的主要原因。优化制造方案,调整了St6钴基合金成分,改进了SLM工艺参数,功率取400 W,行距HS取125μm,经粉末优化、SLM 3D打印燃油器喷头试样及HIP后,得到产品的金相组织、常温力学性能、高温力学性能、高温疲劳测试合格,产品制造质量满足了设计要求。

摘要：通过调整Cr、Ni、Si等微量元素、降低终锻温度,提高心部变形量,解决了大锻件心部晶粒度不均匀、疲劳强度低的难题,使锻件内部质量满足设计要求。运用Gleeble热模拟试验机,对不同成分的S30Mn钢进行对比,测得在加热条件下的临界转变温度值和不同冷却速率的相变温度值,并绘制了CCT图,确定了精确的材料参数。探讨了微量元素在S30Mn钢中的强化机理,针对连杆,Cr、Ni、Si等微量元素能够更有效地固溶于基体组织,从而推迟γ相向珠光体的转变温度40℃,甚至在较低的冷却速度(0.05℃·s-1)下,γ相仍能有效地向珠光体转变,使得珠光体片层间距变薄、晶粒更加细化。经过对比试验可知,调整微量元素并优化锻造工艺后,产品的力学性能、心部晶粒度及疲劳强度均有明显地提高。

摘要：通过锻造工艺仿真分析的方法,以数值模拟来代替实物试验,解决了锻压过程中遇到的问题,降低了报废率,使锻件心部晶粒度达到设计要求,从而提高了连杆的疲劳寿命。采用锻造模拟软件Forge,对连杆锻造工艺进行数值模拟研究。采用平砧锻造,两火成形。通过对锻造比及始锻温度的调整,进行工艺优化研究。改进后的工艺为:第1火始锻温度为1100℃,A区锻造比约为1. 29,B、C、D区锻造比约为1. 38;第2火始锻温度为950℃,这与常规的两火始锻温度均在1200℃以上有着本质的区别,A区锻造比约为1. 35,B、C、D区锻造比约为1. 32。锻后冷却至室温,锻件室温心部晶粒度约为8级。最终,实现了连杆锻件心部晶粒度由4级细化到8级以上的设计目标,并用工艺试验进行了验证。