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原文传递面向驱动桥壳再制造毛坯及工艺质量的评测方法研究

论文题名：	面向驱动桥壳再制造毛坯及工艺质量的评测方法研究
关键词：	汽车驱动桥壳;再制造工程;工艺流程;质量控制
摘要：	本文以汽车驱动桥壳为对象，通过调研某车桥公司废旧驱动桥壳的失效模式，分析驱动桥壳的锻压成型工艺、焊接工艺、机加工工艺、装配工艺、材料属性及技术要求，研究了再制造工程学科体系中可应用于驱动桥壳再制造的再制造工程质量控制与分析方法。本论文的主要工作包括以下几个方面：　　(1)根据驱动桥的组成及作用，驱动桥壳失效模式调研数据统计结果及国内外再制造工程质量控制与分析方法研究现状，确定驱动桥壳再制造毛坯及工艺质量评测方法的主要研究内容：用于评测驱动桥壳本体材料微观塑性损伤的评测方法，以半轴套管与桥壳本体焊接处断裂为主要失效模式的驱动桥壳寿命评估方法及半轴套管表面亚激光堆焊修复质量评测方法。　　(2)以驱动桥壳本体材料510L钢板制备拉伸试样，分别将试样拉伸到不同的塑性变形率，用X射线衍射技术、金属智能磁记忆分析技术、扫描式电子显微镜(SEM)综合评测了材料的塑性变形率与X射线信号、磁记忆信号的关系，并观测不同塑性变形率下的晶体结构变化特征。建立了510L钢塑性变形率与X射线衍射峰宽、智能磁记忆信号的关系曲线，可用于评测驱动桥壳本体塑性损伤程度及局部区域的塑性损伤，变形校直等方面，该方法有效的解决了再制造检测中材料微观损伤无损评测的难题。　　将检测分析后的塑性变形试样回复退火处理，以X射线衍射分析回复退回处理后的试样表面的残余应力、X射线衍射峰宽的变换规律。试样热处理后表面为较大的残余压应力，自进入强化阶段开始，衍射峰宽随塑性变形率的增加而逐渐增加，衍射峰宽变化范围为2.34～2.59之间，衍射峰宽的变化主要是由晶粒细化引起。通过对塑性变形试样的热处理，既可消除微观应力对材料强度的影响，又可保证机械性能的稳定性。　　(3)建立了驱动桥壳的神经网络寿命评估模型。分析了驱动桥壳寿命评估模型的输入层、隐含层、训练函数的确定方法和用于驱动桥壳寿命预测的特征参数的提取方法。在实例分析中，通过提取反应桥壳疲劳损伤程度的变形、残余应力、磁场强度梯度Kmax作为神经网络的输入。结果显示：桥壳变形、残余应力、磁场强度梯度Kmax作为表征桥壳疲劳损伤程度的特征参数，采用trainbr训练函数可得到良好的网络性能和较高的预测精度。　　(4)为直观分析亚激光堆焊的热传导，建立了以有限元分析软件ABAQUS模拟亚激光堆焊热传导的分析方法；运用亚激光焊技术，采用H13CrMoA焊丝，在驱动桥壳半轴套管上制备堆焊层。为研究堆焊层沿层深方向的应力分布，对堆焊层逐层抛光，以残余应力分析仪测试应力沿层深方向的分布，并以扫描电镜(SEM)观察堆焊层、堆焊界面处、热影响区的组织形貌。结果显示：亚激光堆焊热影响区较小；堆焊层残余应力沿深度方向先增大后减小，在熔合线附近的残余应力为320MPa；堆焊层与母材结合良好，组织均匀，且不存在裂纹、气孔等缺陷。
作者：	赵吉儒
专业：	机械电子工程
导师：	宋守许
授予学位：	硕士
授予学位单位：	合肥工业大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文