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硬质合金钎焊质量的影响因素研究
| 论文题名： | 硬质合金钎焊质量的影响因素研究 |
| 关键词： | 铁路机械化养护;硬质合金;钎焊质量;残余应力 |
| 摘要： | 针对铁路机械化养护用高耐磨性硬质合金包覆捣镐的迫切需求，本文开展了BAg-24与含Cu塑性层的BAg-24两种钎料在硬质合金/钢钎焊性能的研究，重点开展了钎料在硬质合金及钢表面的铺展性实验研究、硬质合金/钢钎焊接头性能测试分析，得到了两种钎料及钎焊工艺对接头性能的影响。借助商用ABAQUS软件数值模拟分析结构和钎料对捣镐残余应力及整镐冲击载荷作用下的应力分布特点，预测并实际验证了捣镐失效部位。 通过研究与分析硬质合金和钢的表面状态对BAg-24铺展性能的影响，发现粗糙表面有利于钎料的铺展，抛丸处理的粗糙表面的钎料铺展性优于光滑表面，并且FB3-B钎剂作用下，BAg-24钎料能够很好地全部铺展硬质合金表面。 分别采用BAg-24银钎料与含Cu塑性层BAg-24三明治复合钎料钎焊硬质合金/钢，发现经热处理后BAg-24接头组织产生明显变化，Cu(s.s)颗粒状均匀分布于钎缝中心，Zn在Cu中的固溶显著增加，而采用三明治复合钎料钎焊，807℃较高温度接头各层冶金结合明显优于757℃较低接头。借助自制剪切装置进行接头剪切试验，发现剪切过程中热处理BAg-24接头弹性变形阶段远长于其他接头，而807℃较高温度钎焊的三明治钎料接头抗剪性能优于757℃低温接头。采用剪切变形能表征钎料的抗剪能力能够较好体现硬质合金与钢钎焊接头综合性能。 采用有限元数值模拟软件ABAQUS对目前广泛使用的三种捣镐镐掌结构进行有限元数值模拟，分析镐掌结构和钎料对钎后残余应力的影响，发现上述结构的硬质合金表面都存在较大的拉应力、钎焊面出现应力集中现象，由此导致捣镐使用断裂。但三明治复合钎料能够明显降低硬质合金钎焊界面应力，因此硬质合金表面拉应力也随之缓解，表面拉应力转变为压应力，因而减小钎焊对硬质合金耐磨性能的影响。 借助ABAQUS/Explicitdynamic动力学模块数值模拟实际作业承受冲击载荷受力状况的三种整镐，预测出捣镐作业时存在的危险断裂面，与实际上车试验得到捣镐的失效结果相似。 |
| 作者： | 周漭森 |
| 专业： | 化学工程 |
| 导师： | 徐春;周新华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海应用技术学院 |
| 学位年度： | 2015 |
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