江阴市45号特厚钢板SK5弹簧钢板

  面向45钢/锡铅合金复合结构熔融沉积过程中的锡铅合金熔滴与钨极惰性气体保护焊（TIG）焊接熔池的匹配性需求,基于有限差分方法,采用流体体积法（VOF）建立微喷熔滴形态演变过程数值计算模型,分别研究压电驱动式熔滴微喷过程中压电激振驱动参数和喷头内结构参数对于产生熔滴的尺寸及速度的作用和变化规律.研究发现,当喷孔直径为0.5～0.6 mm,喷孔深度为5～6 mm,环隙为4～5 mm时,锡铅合金熔滴具有较高的球形度,熔滴可控性较好.压电陶瓷激振频率和驱动行程对于锡铅合金熔滴尺寸影响不明显,熔滴速度随激振频率和驱动行程的增大而增大.对比数值计算结果与实验结果,发现锡铅合金熔滴尺寸与熔滴速度误差均小于10%,表明利用数值计算模型对熔滴微喷过程进行分析较可信. 

  45号钢是常见的零件制造用材,研究其热损伤的检测对零件失效评估具有重要意义。为研究45号钢受不同程度热损伤的超声非线性效应,模拟制备了不同热损伤程度的试件,采用RITEC公司的RAM-5000系统对试件进行超声非线性检测实验,获得超声非线性系数与受热温度的关系曲线,结合材料金相显微组织的演变规律进行深入分析。结果表明:45号钢的超声非线性系数随其受热温度的升高呈现先增后减再增的趋势,受热温度达到600℃时非线性系数开始增大;到800℃时非线性系数达到峰值,而后非线性系数大幅减小,这与45号钢在700～800℃形成共格应变状态相吻合;在1 300℃非线性系数有小幅增大。45号钢非线性系数的变化与金相微观组织变化之间的关联性,为利用超声非线性技术检测45号钢受热损伤及其金相组织变化评估提供了实验依据。