310 Stainless hlau coil tube tshuaj tivthaiv, Qhov cuam tshuam ntawm Deg Defects nyob rau hauv Roj-Hardened Steel Hlau nyob rau hauv lub qaug zog lub neej ntawm Valve Springs nyob rau hauv Automotive Cav

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Stainless hlau 310 coiled raj / coiled tubingTshuaj muaj pes tsawg leegthiab muaj pes tsawg leeg

Cov lus hauv qab no qhia cov tshuaj muaj pes tsawg leeg ntawm qib 310S stainless hlau.

10 * 1mm 9.25 * 1.24 hli 310 Stainless hlau capillary coiled raj

Lub cev muaj zog

Cov khoom ntawm lub cev ntawm qib 310S stainless hlau tau tshwm sim hauv cov lus hauv qab no.

Mechanical Properties

Cov lus hauv qab no qhia txog cov khoom siv kho tshuab ntawm qib 310S stainless hlau.

Thermal Properties

Cov khoom thermal ntawm qib 310S stainless hlau tau muab rau hauv cov lus hauv qab no.

Lwm Lub Npe

Lwm cov npe sib npaug rau qib 310S stainless hlau tau teev nyob rau hauv cov lus hauv qab no.

Lub hom phiaj ntawm txoj kev tshawb no yog los soj ntsuam lub neej qaug zog ntawm lub caij nplooj ntoos hlav valve ntawm lub tsheb cav thaum siv cov microdefects rau cov roj-hardened hlau ntawm 2300 MPa qib (OT hlau) nrog rau qhov tsis xws luag qhov tob ntawm 2.5 hli inch.Ua ntej, qhov deformation ntawm qhov chaw tsis xws luag ntawm OT hlau thaum lub sij hawm tsim lub valve caij nplooj ntoos hlav tau txais los ntawm finite element tsom xam siv subsimulation txoj kev, thiab cov residual kev nyuaj siab ntawm lub tiav lawm lub caij nplooj ntoos hlav yog ntsuas thiab siv rau lub caij nplooj ntoos hlav kev nyuaj siab tsom xam qauv.Thib ob, txheeb xyuas lub zog ntawm lub valve caij nplooj ntoos hlav, tshawb xyuas qhov kev ntxhov siab seem, thiab sib piv cov qib ntawm kev siv kev ntxhov siab nrog qhov tsis zoo ntawm qhov chaw.Thib peb, cov txiaj ntsig ntawm microdefects ntawm lub neej qaug zog ntawm lub caij nplooj ntoos hlav tau soj ntsuam los ntawm kev siv cov kev ntxhov siab ntawm qhov chaw tsis xws luag tau los ntawm lub caij nplooj ntoos hlav lub zog tsom mus rau SN curves tau los ntawm flexural fatigue test thaum lub sij hawm tig ntawm cov hlau OT.Qhov tsis xws luag qhov tob ntawm 40 µm yog tus qauv tam sim no rau kev tswj xyuas qhov tsis xws luag yam tsis muaj kev cuam tshuam rau lub neej qaug zog.
Kev lag luam automotive muaj kev xav tau zoo rau cov khoom siv tsheb sib sib zog los txhim kho cov roj efficiency ntawm cov tsheb.Yog li, kev siv cov hlau nplaum siab tshaj plaws (AHSS) tau nce ntxiv hauv xyoo tas los no.Automotive engine valve springs mas muaj xws li kub-resistant, hnav-resistant thiab tsis-sagging roj-hardened steel hlau (OT xov hlau).
Vim lawv lub zog tensile siab (1900-2100 MPa), tam sim no siv OT xov hlau ua kom nws muaj peev xwm txo qhov loj thiab loj ntawm lub cav valve springs, txhim kho roj efficiency los ntawm kev txo cov kev sib txhuam nrog ib puag ncig.Vim yog cov txiaj ntsig zoo no, kev siv hluav taws xob hluav taws xob xaim hluav taws xob tau nrawm nrawm, thiab ultra-high-strength hlau pas nrig ntawm 2300MPa chav kawm tshwm ib tom qab.Valve springs nyob rau hauv automotive engines yuav tsum tau ib tug ntev kev pab cuam lub neej vim hais tias lawv ua hauj lwm nyob rau hauv high cyclic loads.Yuav kom ua tau raws li qhov yuav tsum tau ua, cov tuam txhab feem ntau xav txog kev qaug zog lub neej ntau dua 5.5 × 107 cycles thaum tsim lub valve springs thiab siv cov kev ntxhov siab nyob rau hauv lub valve caij nplooj ntoos hlav nto los ntawm kev txhaj tshuaj peening thiab tshav kub ntsws txheej txheem los txhim kho qaug zog lub neej2.
Muaj ob peb txoj kev tshawb fawb txog kev qaug zog lub neej ntawm helical springs hauv tsheb nyob rau hauv ib txwm ua haujlwm.Gzal et al.Analytical, sim thiab finite element (FE) ntsuam xyuas ntawm elliptical helical springs nrog me me helix kaum nyob rau hauv static load yog nthuav tawm.Txoj kev tshawb no muab cov lus qhia meej thiab yooj yim rau qhov chaw ntawm qhov siab tshaj plaws shear stress piv rau qhov piv ntawm qhov sib piv thiab qhov khov kho, thiab tseem muab kev tshuaj ntsuam xyuas rau qhov siab tshaj plaws shear stress, ib qho tseem ceeb ntawm cov qauv tsim 3.Pastorcic et al.Cov txiaj ntsig ntawm kev txheeb xyuas kev puas tsuaj thiab qaug zog ntawm lub caij nplooj ntoos hlav helical tshem tawm ntawm lub tsheb ntiag tug tom qab tsis ua haujlwm tau piav qhia.Siv cov kev sim, lub caij nplooj ntoos hlav tawg tau raug tshuaj xyuas thiab cov txiaj ntsig tau qhia tias qhov no yog ib qho piv txwv ntawm kev qaug zog tsis ua haujlwm 4.qhov, thiab lwm yam. Ntau cov kab rov tav kab rov tav lub caij nplooj ntoos hlav lub neej qauv tau tsim los ntsuas lub neej qaug zog ntawm lub tsheb helical springs.Putra thiab lwm tus.Vim yog qhov tsis sib xws ntawm txoj kev nto, lub neej kev pab cuam ntawm lub caij nplooj ntoos hlav helical ntawm lub tsheb yog txiav txim siab.Txawm li cas los xij, kev tshawb fawb me me tau ua tiav li cas qhov tsis xws luag uas tshwm sim thaum lub sijhawm tsim khoom cuam tshuam rau lub neej ntawm automotive coil springs.
Qhov chaw tsis xws luag uas tshwm sim thaum lub sij hawm tsim khoom tuaj yeem ua rau muaj kev ntxhov siab hauv zos hauv lub valve springs, uas txo lawv lub neej qaug zog.Qhov tsis xws luag ntawm lub valve springs yog tshwm sim los ntawm ntau yam, xws li qhov tsis xws luag ntawm cov khoom siv raw siv, cov khoom siv tsis raug, kev tuav nruj thaum lub caij txias 7.Qhov tsis xws luag ntawm cov khoom siv raw yog steeply V-shaped vim kub dov thiab ntau dhau kev kos duab, thaum qhov tsis xws luag tshwm sim los ntawm cov cuab yeej tsim thiab kev tuav tsis zoo yog U-shaped nrog maj mam slopes8,9,10,11.V-shaped tsis xws luag ua rau muaj kev ntxhov siab ntau dua li U-puab qhov tsis xws luag, yog li kev tswj xyuas qhov tsis zoo feem ntau yog siv rau cov khoom pib.
Cov qauv kev tswj xyuas qhov tsis xws luag tam sim no rau OT xov hlau suav nrog ASTM A877 / A877M-10, DIN EN 10270-2, JIS G 3561, thiab KS D 3580. DIN EN 10270-2 qhia meej tias qhov tob ntawm qhov tsis xws luag ntawm cov hlau diameters ntawm 0.5- 10 hli yog tsawg tshaj li 0.5-1% ntawm cov hlau txoj kab uas hla.Tsis tas li ntawd, JIS G 3561 thiab KS D 3580 xav kom qhov tob ntawm qhov chaw tsis xws luag hauv cov hlua hlau nrog txoj kab uas hla ntawm 0.5-8 hli yuav tsum tsawg dua 0.5% ntawm txoj kab uas hla.Hauv ASTM A877 / A877M-10, cov chaw tsim khoom thiab cov neeg yuav khoom yuav tsum pom zoo rau qhov tso cai qhov tob ntawm qhov tsis xws luag.Txhawm rau ntsuas qhov tob ntawm qhov tsis xws luag ntawm qhov chaw ntawm cov hlau, cov hlau feem ntau yog etched nrog hydrochloric acid, thiab tom qab ntawd qhov tob ntawm qhov tsis xws luag yog ntsuas los ntawm micrometer.Txawm li cas los xij, txoj kev no tsuas tuaj yeem ntsuas qhov tsis xws luag hauv qee qhov chaw thiab tsis nyob ntawm tag nrho cov khoom kawg ntawm cov khoom kawg.Yog li ntawd, cov tuam ntxhab siv eddy tam sim no kuaj thaum lub sij hawm xaim txheej txheem los ntsuas qhov tsis xws luag hauv cov hlau tsis tu ncua;Cov kev ntsuas no tuaj yeem ntsuas qhov tob ntawm qhov tsis xws luag mus rau 40 µm.2300MPa qib steel hlau nyob rau hauv txoj kev loj hlob muaj zog tensile ntau dua thiab qis elongation dua cov uas twb muaj lawm 1900-2200MPa qib steel hlau, yog li lub valve caij nplooj ntoos hlav qaug zog lub neej yog xam tau tias yog heev rhiab heev rau nto defects.Yog li ntawd, nws yog ib qho tsim nyog los xyuas qhov kev nyab xeeb ntawm kev siv cov qauv uas twb muaj lawm los tswj qhov tob ntawm qhov tsis xws luag rau steel hlau qib 1900-2200 MPa rau steel hlau qib 2300 MPa.
Lub hom phiaj ntawm txoj kev tshawb no yog txhawm rau ntsuas lub neej qaug zog ntawm lub tsheb lub cav valve caij nplooj ntoos hlav thaum qhov tsawg kawg nkaus qhov tob ntsuas los ntawm qhov ntsuas tam sim no (piv txwv li 40 µm) yog siv rau 2300 MPa qib OT hlau (inch: 2.5 mm): qhov tsis zoo. qhov tob.Txoj kev koom tes thiab txheej txheem ntawm txoj kev tshawb no yog raws li nram no.
Raws li thawj qhov tsis xws luag hauv OT xaim, V-zoo li qhov tsis xws luag tau siv, uas cuam tshuam rau lub neej qaug zog, nyob rau hauv txoj kev hloov pauv ntawm cov xaim axis.Xav txog qhov sib piv ntawm qhov ntev (α) thiab qhov ntev (β) ntawm qhov tsis xws luag kom pom cov nyhuv ntawm nws qhov tob (h), dav (w), thiab ntev (l).Deg defects tshwm sim nyob rau hauv lub caij nplooj ntoos hlav, qhov uas tsis ua hauj lwm tshwm sim thawj zaug.
Txhawm rau kwv yees qhov deformation ntawm thawj qhov tsis xws luag hauv OT xaim thaum lub caij txias winding, ib txoj hauv kev simulation tau siv, uas coj mus rau hauv tus account lub sij hawm tsom xam thiab qhov loj ntawm qhov tsis xws luag, vim qhov tsis xws luag yog me me piv rau OT hlau.ntiaj teb no qauv.
Cov residual compressive stresses nyob rau lub caij nplooj ntoos hlav tom qab ob-theem txhaj tshuaj peening yog xam los ntawm lub finite element txoj kev, cov txiaj ntsig tau muab piv nrog cov kev ntsuas tom qab txhaj tshuaj peening kom paub meej tias tus qauv ntsuas.Tsis tas li ntawd, cov kev ntxhov siab nyob hauv lub valve springs los ntawm tag nrho cov txheej txheem tsim tau raug ntsuas thiab siv rau lub caij nplooj ntoos hlav lub zog tsom.
Kev ntxhov siab nyob rau hauv qhov tsis xws luag yog kwv yees los ntawm kev txheeb xyuas lub zog ntawm lub caij nplooj ntoos hlav, coj mus rau hauv tus account lub deformation ntawm qhov tsis xws luag thaum lub caij txias dov thiab qhov seem compressive kev nyuaj siab nyob rau hauv lub caij nplooj ntoos hlav tiav.
Kev ntsuas kev sib hloov bending qaug zog tau ua los ntawm kev siv OT hlau ua los ntawm cov khoom siv tib yam li lub caij nplooj ntoos hlav valve.Txhawm rau txhawm rau txheeb xyuas qhov kev ntxhov siab thiab qhov roughness ntawm qhov chaw ntawm cov khoom siv valve springs rau OT kab, SN curves tau txais los ntawm kev sib hloov kho kev qaug zog tom qab siv ob-theem txhaj tshuaj peening thiab torsion raws li cov txheej txheem pretreatment.
Cov txiaj ntsig ntawm lub caij nplooj ntoos hlav lub zog tsom mus rau Goodman kab zauv thiab SN nkhaus los kwv yees lub caij nplooj ntoos hlav qaug zog lub neej, thiab cov txiaj ntsig ntawm qhov tsis xws luag qhov tob ntawm lub neej qaug zog kuj raug soj ntsuam.
Nyob rau hauv txoj kev tshawb no, ib tug 2300 MPa OT qib hlau nrog ib txoj kab uas hla ntawm 2.5 hli tau siv los soj ntsuam lub qaug zog lub neej ntawm ib tug automotive engine valve caij nplooj ntoos hlav.Ua ntej, kev sim tensile ntawm cov hlau tau ua tiav kom tau txais nws cov qauv kev puas tsuaj.
Cov khoom siv hluav taws xob ntawm OT xaim tau txais los ntawm kev ntsuas tensile ua ntej finite keeb tsom xam ntawm cov txheej txheem txias winding thiab lub caij nplooj ntoos hlav lub zog.Lub zog-strain nkhaus ntawm cov khoom tau txiav txim siab siv cov txiaj ntsig ntawm kev ntsuas tensile ntawm tus nqi ntawm 0.001 s-1, raws li qhia hauv daim duab.1. SWONB-V hlau yog siv, thiab nws yield zog, tensile zog, elastic modulus thiab Poisson tus piv yog 2001.2MPa, 2316MPa, 206GPa thiab 0.3 feem.Lub dependence ntawm kev nyuaj siab ntawm flow strain yog tau raws li nram no:
Rice.2 qhia txog cov txheej txheem ductile tawg.Cov khoom siv elastoplastic deformation thaum lub sij hawm deformation, thiab cov khoom nqaim thaum lub zog ntawm cov khoom mus txog nws lub zog tensile.Tom qab ntawd, kev tsim, kev loj hlob thiab kev koom ua ke ntawm cov voids hauv cov khoom ua rau kev puas tsuaj ntawm cov khoom.
Tus qauv ductile fracture siv cov qauv kev ntxhov siab-hloov kho qhov tseem ceeb deformation uas siv rau hauv cov txiaj ntsig ntawm kev ntxhov siab, thiab tom qab lub caj dab tawg siv txoj kev puas tsuaj.Ntawm no, kev puas tsuaj pib yog qhia raws li kev ua haujlwm ntawm kev lim dej, kev nyuaj siab triaxiality, thiab strain rate.Cov kev ntxhov siab triaxiality yog txhais raws li qhov nruab nrab tus nqi tau los ntawm kev faib cov kev ntxhov siab hydrostatic los ntawm kev deformation ntawm cov khoom mus txog qhov tsim ntawm lub caj dab los ntawm kev ntxhov siab zoo.Hauv txoj kev puas tsuaj, kev puas tsuaj tshwm sim thaum tus nqi puas tsuaj mus txog 1, thiab lub zog xav tau kom ncav cuag tus nqi puas tsuaj ntawm 1 yog txhais tias lub zog puas tsuaj (Gf).Lub zog tawg tau sib raug rau thaj tsam ntawm qhov tseeb kev ntxhov siab-txav qhov nkhaus ntawm cov khoom los ntawm caj dab mus rau lub sijhawm tawg.
Nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm cov pa steels, nyob ntawm seb hom kev ntxhov siab, ductile fracture, shear fracture, los yog mixed hom fracture tshwm sim vim ductility thiab shear fracture, raws li qhia nyob rau hauv daim duab 3. Lub fracture strain thiab stress triaxiality qhia txawv qhov tseem ceeb rau lub tawg qauv.
Yas tsis ua hauj lwm tshwm sim nyob rau hauv ib cheeb tsam sib haum mus rau ib tug kev nyuaj siab triaxiality ntawm ntau tshaj 1/3 (zone I), thiab cov pob txha strain thiab kev nyuaj siab triaxiality yuav raug txiav tawm los ntawm tensile xeem ntawm cov qauv uas muaj defects thiab notches.Nyob rau hauv cheeb tsam sib raug rau kev ntxhov siab triaxiality ntawm 0 ~ 1/3 (zone II), kev sib xyaw ua ke ntawm cov pob txha tawg thiab shear tsis ua haujlwm tshwm sim (piv txwv li los ntawm kev sim torsion. (III), shear tsis ua hauj lwm los ntawm compression, thiab tawg strain thiab kev nyuaj siab triaxiality tuaj yeem tau los ntawm kev sim siab.
Rau OT xov hlau siv nyob rau hauv kev tsim cov cav valve springs, nws yog ib qho tsim nyog yuav tsum tau coj mus rau hauv tus account cov pob txha tawg los ntawm ntau yam kev thauj khoom thaum lub sij hawm tsim khoom thiab kev thov.Yog li ntawd, kev ntsuam xyuas tensile thiab torsion tau ua tiav los siv qhov tsis ua haujlwm ntawm cov txheej txheem, cov txiaj ntsig ntawm kev ntxhov siab triaxiality ntawm txhua hom kev ntxhov siab raug txiav txim siab, thiab elastoplastic finite element tsom xam ntawm cov kab mob loj tau ua kom muaj nuj nqis ntawm kev hloov pauv hauv kev ntxhov siab triaxiality.Hom compression tsis tau txiav txim siab vim qhov txwv ntawm kev ua qauv, uas yog, txoj kab uas hla ntawm OT hlau tsuas yog 2.5 hli.Table 1 teev cov kev xeem rau tensile thiab torsion, nrog rau kev ntxhov siab triaxiality thiab pob txha strain, tau siv cov ntsiab lus finite tsom xam.
Kev puas tsuaj ntawm cov pa triaxial steels nyob rau hauv kev ntxhov siab tuaj yeem kwv yees siv qhov sib npaug hauv qab no.
where C1: \({\overline{{\varepsilon}_{0}}}^{pl}\) huv cut (η = 0) and C2: \({\overline{{\varepsilon}_{0} } } }^{pl}\) Uniaxial tension (η = η0 = 1/3).
Cov kab sib txawv rau txhua hom kev ntxhov siab yog tau los ntawm kev siv cov kab nrib pleb strain qhov tseem ceeb C1 thiab C2 hauv qhov sib npaug.(2);C1 thiab C2 tau txais los ntawm kev ntsuas tensile thiab torsion ntawm cov qauv tsis muaj qhov tsis xws luag.Daim duab 4 qhia txog kev ntxhov siab triaxiality thiab pob txha pob txha tau los ntawm cov kev ntsuam xyuas thiab cov kab sib piv tau kwv yees los ntawm qhov sib npaug.(2) Cov kab sib txawv tau txais los ntawm qhov kev sim thiab kev sib raug zoo ntawm kev ntxhov siab triaxiality thiab kev puas tsuaj ntawm cov pob txha muaj qhov sib xws.Cov kab mob pob txha thiab kev ntxhov siab triaxiality rau txhua hom kev ntxhov siab, tau los ntawm kev siv cov kab sib txuas, tau siv los ua cov txheej txheem rau cov pob txha tawg.
Lub zog tawg yog siv los ua cov khoom siv los txiav txim siab lub sijhawm tawg tom qab caj dab thiab tuaj yeem tau txais los ntawm kev ntsuas tensile.Lub zog tawg yog nyob ntawm qhov muaj lossis tsis muaj cov kab nrib pleb ntawm cov khoom siv, txij li lub sijhawm tawg yog nyob ntawm qhov concentration ntawm cov kev ntxhov siab hauv zos.Cov duab 5a-c qhia cov pob txha energies ntawm cov qauv tsis muaj qhov tsis xws luag thiab cov qauv nrog R0.4 lossis R0.8 notches los ntawm tensile tests thiab finite element tsom xam.Lub zog tawg yog sib npaug rau thaj tsam ntawm qhov tseeb kev ntxhov siab-txav qhov nkhaus ntawm caj dab mus rau lub sijhawm tawg.
Lub zog tawg ntawm OT xaim nrog qhov zoo ntawm qhov tsis xws luag tau kwv yees los ntawm kev ntsuas tensile ntawm OT hlau nrog qhov tsis xws luag qhov tob tshaj 40 µm, raws li qhia hauv daim duab 5d.Kaum tus qauv uas muaj qhov tsis xws luag tau siv rau hauv qhov kev ntsuas tensile thiab qhov nruab nrab lub zog tawg tau kwv yees ntawm 29.12 mJ / mm2.
Tus qauv txheej txheem defect yog txhais raws li qhov sib piv ntawm qhov tob ntawm qhov tsis xws luag mus rau txoj kab uas hla ntawm lub valve caij nplooj ntoos hlav hlau, tsis hais qhov chaw defect geometry ntawm OT hlau siv nyob rau hauv kev tsim cov automotive valve springs.OT xaim tsis xws luag tuaj yeem raug cais raws li kev taw qhia, geometry, thiab ntev.Txawm tias muaj qhov sib txawv qhov tob, theem ntawm kev ntxhov siab ua rau ntawm qhov chaw tsis xws luag hauv lub caij nplooj ntoos hlav nws txawv nyob ntawm qhov geometry thiab orientation ntawm qhov tsis xws luag, yog li cov geometry thiab kev taw qhia ntawm qhov tsis xws luag tuaj yeem cuam tshuam lub zog qaug zog.Yog li ntawd, nws yog ib qho tsim nyog yuav tsum coj mus rau hauv tus account lub geometry thiab orientation ntawm qhov tsis xws luag uas muaj kev cuam tshuam loj tshaj plaws rau lub neej qaug zog ntawm lub caij nplooj ntoos hlav txhawm rau siv cov txheej txheem nruj rau kev tswj qhov tsis xws luag.Vim yog cov qauv zoo ntawm OT xaim, nws lub neej qaug zog yog qhov rhiab heev rau kev txiav.Yog li ntawd, qhov tsis xws luag uas nthuav tawm qhov kev ntxhov siab siab tshaj plaws raws li cov duab geometry thiab kev taw qhia ntawm qhov tsis xws luag yuav tsum raug tsim los ua qhov tsis xws li thawj zaug uas siv cov ntsiab lus finite tsom xam.Ntawm daim duab.6 qhia txog lub zog ultra-siab 2300 MPa chav kawm automotive valve springs siv nyob rau hauv txoj kev tshawb no.
Qhov tsis xws luag ntawm OT xaim yog muab faib ua qhov tsis xws luag thiab sab nraud tsis xws luag raws li lub caij nplooj ntoos hlav axis.Vim yog khoov thaum lub caij txias dov, compressive kev nyuaj siab thiab tensile kev nyuaj siab ua rau sab hauv thiab sab nraud ntawm lub caij nplooj ntoos hlav, feem.Kev puas tsuaj tuaj yeem tshwm sim los ntawm qhov tsis xws luag uas tshwm sim los ntawm sab nraud vim muaj zog tensile thaum lub caij txias dov.
Nyob rau hauv kev xyaum, lub caij nplooj ntoos hlav yog raug rau periodic compression thiab so.Thaum lub sij hawm compression ntawm lub caij nplooj ntoos hlav, cov hlau xaim twists, thiab vim yog cov concentration ntawm cov kev ntxhov siab, cov shear kev nyuaj siab nyob rau hauv lub caij nplooj ntoos hlav yog siab tshaj qhov puag ncig shear stress7.Yog li ntawd, yog tias muaj qhov tsis xws luag hauv lub caij nplooj ntoos hlav, qhov tshwm sim ntawm lub caij nplooj ntoos hlav tawg yog qhov loj tshaj.Yog li, sab nrauv ntawm lub caij nplooj ntoos hlav (qhov chaw uas tsis ua haujlwm yuav tsum tau ua thaum lub caij nplooj ntoos hlav tsim) thiab sab hauv (qhov twg qhov kev ntxhov siab loj tshaj plaws hauv daim ntawv thov tiag tiag) tau teeb tsa raws li qhov chaw ntawm qhov chaw tsis xws luag.
Qhov chaw tsis xws luag geometry ntawm OT kab yog muab faib ua U-puab, V-zoo, Y-puab, thiab T-zoo li.Y-hom thiab T-hom feem ntau muaj nyob rau hauv qhov chaw tsis xws luag ntawm cov ntaub ntawv raw, thiab U-hom thiab V-hom tsis xws luag tshwm sim vim tsis saib xyuas cov cuab yeej hauv cov txheej txheem txias dov.Raws li cov geometry ntawm deg tsis xws luag nyob rau hauv raw cov ntaub ntawv, U-zoo li tus tsis xws luag tshwm sim los ntawm non-uniform yas deformation thaum kub dov yog deformed rau hauv V-shaped, Y-shaped thiab T-shaped seam defects nyob rau hauv multi-pass stretching8, 10.
Tsis tas li ntawd, V-puab, Y-puab thiab T-puab qhov tsis xws luag nrog rau siab inclinations ntawm notch rau saum npoo yuav raug rau siab concentration thaum lub sij hawm ua hauj lwm ntawm lub caij nplooj ntoos hlav.Valve springs khoov thaum lub caij txias dov thiab twist thaum ua haujlwm.Kev ntxhov siab ntau ntawm V-puab thiab Y-zoo li qhov tsis xws luag nrog kev ntxhov siab ntau dua tau muab piv nrog cov ntsiab lus txheeb xyuas, ABAQUS - kev lag luam finite element tsom xam software.Kev sib raug zoo ntawm kev ntxhov siab yog pom nyob rau hauv daim duab 1 thiab qhov sib npaug 1. (1) Qhov kev simulation no siv ob-dimensional (2D) lub kaum plaub-node keeb, thiab qhov tsawg kawg nkaus ntawm sab ntev yog 0.01 hli.Rau cov qauv kev ntsuas, V-shaped thiab Y-zoo li qhov tsis xws nrog qhov tob ntawm 0.5 hli thiab txoj kab nqes ntawm qhov tsis xws luag ntawm 2 ° tau siv rau 2D qauv ntawm ib lub xaim nrog txoj kab uas hla ntawm 2.5 hli thiab qhov ntev ntawm 7.5 hli.
Ntawm daim duab.7a qhia txog kev khoov kev ntxhov siab ntawm qhov kawg ntawm txhua qhov tsis xws luag thaum lub sijhawm khoov ntawm 1500 Nmm yog siv rau ob qhov kawg ntawm txhua lub xaim.Cov txiaj ntsig ntawm kev txheeb xyuas qhia tau tias qhov kev ntxhov siab siab tshaj plaws ntawm 1038.7 thiab 1025.8 MPa tshwm sim nyob rau sab saum toj ntawm V-puab thiab Y-zoo li qhov tsis xws luag, feem.Ntawm daim duab.7b qhia txog kev ntxhov siab nyob rau saum toj ntawm txhua qhov tsis xws luag los ntawm torsion.Thaum sab laug raug txwv thiab lub zog ntawm 1500 N∙mm yog siv rau sab xis, tib qhov kev ntxhov siab siab tshaj plaws ntawm 1099 MPa tshwm sim ntawm cov lus qhia ntawm V-shaped thiab Y-zoo li qhov tsis xws luag.Cov txiaj ntsig no qhia tau hais tias V-hom tsis xws luag pom muaj kev ntxhov siab ntau dua li Y-hom tsis xws luag thaum lawv muaj qhov tob thiab txoj kab nqes ntawm qhov tsis xws luag, tab sis lawv muaj kev ntxhov siab tib yam.Yog li ntawd, V-shaped thiab Y-shaped defects nrog tib qhov tob thiab txoj kab nqes ntawm qhov tsis xws luag tuaj yeem ua rau V-zoo li tus uas muaj kev ntxhov siab ntau dua los ntawm kev ntxhov siab.V-type defect loj piv yog txhais raws li α = w / h siv qhov tob (h) thiab dav (w) ntawm V-hom thiab T-hom tsis xws luag;Yog li, T-type defect (α ≈ 0) hloov, lub geometry tuaj yeem txhais tau los ntawm cov qauv geometric ntawm V-type defect.Yog li ntawd, Y-hom thiab T-hom tsis xws luag tuaj yeem ua tau raws li V-hom tsis xws luag.Siv qhov tob (h) thiab ntev (l), qhov ntev piv yog txwv tsis pub ua β = l / h.
Raws li pom nyob rau hauv daim duab 811, cov lus qhia ntawm nto defects ntawm OT xov hlau yog muab faib ua longitudinal, transverse thiab oblique cov lus qhia, raws li qhia nyob rau hauv daim duab 811. Kev soj ntsuam ntawm lub zog ntawm orientation ntawm defects nto ntawm lub zog ntawm lub caij nplooj ntoos hlav los ntawm lub finite keeb. txoj kev.
Ntawm daim duab.9a qhia lub cav valve caij nplooj ntoos hlav kev nyuaj siab tsom xam qauv.Raws li kev txheeb xyuas, lub caij nplooj ntoos hlav tau compressed los ntawm qhov siab dawb ntawm 50.5 hli mus rau qhov siab siab ntawm 21.8 hli, qhov siab tshaj plaws ntawm 1086 MPa tau tsim nyob rau hauv lub caij nplooj ntoos hlav, raws li qhia hauv daim duab 9b.Txij li qhov tsis ua haujlwm ntawm lub cav valve qhov tseeb feem ntau tshwm sim nyob rau hauv lub caij nplooj ntoos hlav, lub xub ntiag ntawm sab hauv defects xav tias yuav cuam tshuam rau lub neej qaug zog ntawm lub caij nplooj ntoos hlav.Yog li ntawd, qhov chaw tsis xws luag nyob rau hauv longitudinal, transverse thiab oblique cov lus qhia yog siv rau sab hauv lub cav valve springs siv sub-modeling cov tswv yim.Table 2 qhia qhov ntev ntawm qhov chaw tsis xws luag thiab qhov siab tshaj plaws kev ntxhov siab nyob rau hauv txhua qhov kev taw qhia ntawm qhov tsis xws luag ntawm qhov siab tshaj plaws caij nplooj ntoos hlav compression.Qhov kev ntxhov siab siab tshaj plaws tau pom nyob rau hauv txoj kev hloov pauv, thiab qhov sib piv ntawm kev ntxhov siab nyob rau hauv txoj kab ntev thiab oblique cov lus qhia rau txoj kev hloov pauv tau kwv yees li 0.934–0.996.Qhov sib piv kev ntxhov siab tuaj yeem txiav txim siab los ntawm kev faib cov nqi no los ntawm qhov siab tshaj plaws kev ntxhov siab.Qhov siab tshaj plaws nyob rau hauv lub caij nplooj ntoos hlav tshwm sim nyob rau sab saum toj ntawm txhua qhov chaw defect, raws li qhia nyob rau hauv daim duab 9s.Cov txiaj ntsig kev ntxhov siab pom nyob rau hauv cov lus qhia longitudinal, transverse, thiab oblique yog 2045, 2085, thiab 2049 MPa, feem.Cov txiaj ntsig ntawm cov kev ntsuam xyuas no qhia tau hais tias kev hloov pauv ntawm qhov chaw tsis xws luag muaj feem cuam tshuam ncaj qha rau lub neej qaug zog ntawm lub cav valve springs.
Ib qho kev tsis zoo V-shaped, uas yog xav tias feem ntau cuam tshuam ncaj qha rau lub neej qaug zog ntawm lub cav valve caij nplooj ntoos hlav, tau xaiv los ua qhov tsis xws luag ntawm OT xaim, thiab cov kev taw qhia transverse raug xaiv raws li cov kev taw qhia ntawm qhov tsis xws luag.Qhov kev tsis zoo no tshwm sim tsis tsuas yog sab nraud, qhov twg lub cav valve caij nplooj ntoos hlav tawg thaum lub sijhawm tsim khoom, tab sis kuj sab hauv, qhov twg qhov kev ntxhov siab loj tshaj plaws tshwm sim vim muaj kev ntxhov siab thaum lub sijhawm ua haujlwm.Qhov siab tshaj qhov tsis haum qhov tob yog teem rau 40 µm, uas tuaj yeem kuaj pom los ntawm qhov tsis txaus ntseeg tam sim no, thiab qhov tsawg kawg nkaus qhov tob yog teem rau qhov tob sib xws rau 0.1% ntawm 2.5 mm hlau inch.Yog li ntawd, qhov tob ntawm qhov tsis xws luag yog los ntawm 2.5 mus rau 40 µm.Qhov tob, qhov ntev, thiab qhov dav ntawm qhov tsis zoo nrog qhov sib piv ntev ntawm 0.1 ~ 1 thiab qhov sib piv ntev ntawm 5 ~ 15 tau siv los ua qhov sib txawv, thiab lawv cov txiaj ntsig ntawm kev qaug zog ntawm lub caij nplooj ntoos hlav tau soj ntsuam.Table 3 teev cov kev ntsuas ntsuas tau txiav txim siab siv cov lus teb saum npoo txheej txheem.
Automotive engine valve springs yog tsim los ntawm txias winding, tempering, txhaj tshuaj blasting thiab kub teeb ntawm OT hlau.Kev hloov pauv ntawm qhov tsis xws luag thaum lub caij nplooj ntoos hlav fabrication yuav tsum raug coj mus rau hauv tus account los soj ntsuam cov txiaj ntsig ntawm qhov pib qhov tsis xws luag hauv OT xov hlau ntawm lub neej qaug zog ntawm lub cav valve springs.Yog li ntawd, nyob rau hauv seem no, finite element tsom xam yog siv los kwv yees lub deformation ntawm OT hlau nto defects thaum lub sij hawm tsim khoom ntawm txhua lub caij nplooj ntoos hlav.
Ntawm daim duab.10 qhia cov txheej txheem txias winding.Thaum lub sijhawm txheej txheem no, OT xaim yog pub rau hauv cov ntawv qhia xaim los ntawm cov menyuam pub.Cov ntawv qhia xaim pub thiab txhawb nqa cov hlau kom tiv thaiv kev khoov thaum lub sij hawm tsim.Cov xaim dhau los ntawm cov ntawv qhia xaim yog khoov los ntawm thawj thiab thib ob rods los ua ib lub caij nplooj ntoos hlav coil nrog qhov xav tau hauv txoj kab uas hla.Lub caij nplooj ntoos hlav suab yog tsim los ntawm kev txav cov kauj ruam tom qab ib lub kiv puag ncig.
Ntawm daim duab.11a qhia txog cov qauv tsim tshwj xeeb uas siv los ntsuas qhov kev hloov pauv hauv cov duab geometry ntawm qhov chaw tsis xws luag thaum lub caij txias dov.Kev tsim ntawm cov hlau yog tsuas yog ua tiav los ntawm tus pin winding.Txij li cov oxide txheej rau ntawm qhov chaw ntawm cov hlau ua raws li cov roj nplua nyeem, qhov kev sib txhuam ntawm cov menyuam pub mis yog qhov tsis txaus ntseeg.Yog li ntawd, nyob rau hauv cov qauv kev xam, lub feed roller thiab cov ntawv qhia hlau yog yooj yim raws li ib tug bushing.Lub coefficient ntawm kev sib txhuam ntawm OT hlau thiab cov cuab yeej tsim tau teem rau 0.05.Lub 2D nruj lub cev dav hlau thiab fixation tej yam kev mob yog siv rau sab laug kawg ntawm txoj kab thiaj li hais tias nws yuav tsum tau noj nyob rau hauv lub X kev taw qhia ntawm tib ceev raws li tus pub rau menyuam (0.6 m / s).Ntawm daim duab.11b qhia cov txheej txheem sub-simulation siv los siv cov kev tsis zoo me me rau cov xov hlau.Txhawm rau coj mus rau hauv tus account qhov loj ntawm qhov tsis xws luag, lub submodel yog siv ob zaug rau qhov tsis xws luag nrog qhov tob ntawm 20 µm lossis ntau dua thiab peb zaug rau qhov tsis xws luag nrog qhov tob ntawm tsawg dua 20 µm.Qhov chaw tsis xws luag yog siv rau thaj chaw tsim nrog cov kauj ruam sib npaug.Nyob rau hauv lub zuag qhia tag nrho qauv ntawm lub caij nplooj ntoos hlav, qhov ntev ntawm cov ncaj daim hlau yog 100 hli.Rau thawj submodel, thov submodel 1 nrog ib tug ntev ntawm 3 hli mus rau ib tug longitudinal txoj hauj lwm ntawm 75 hli los ntawm lub ntiaj teb no qauv.Qhov kev simulation no tau siv peb-dimensional (3D) hexagonal yim-node keeb.Nyob rau hauv lub ntiaj teb no qauv thiab submodel 1, qhov tsawg kawg nkaus sab ntev ntawm txhua lub caij yog 0.5 thiab 0.2 hli, feem.Tom qab kev soj ntsuam ntawm tus qauv 1, qhov tsis xws luag yog siv rau tus qauv 2, thiab qhov ntev thiab qhov dav ntawm tus qauv 2 yog 3 npaug ntawm qhov ntev ntawm qhov tsis xws luag kom tshem tawm cov kev cuam tshuam ntawm tus qauv ciam teb, hauv Ntxiv rau, 50% ntawm qhov ntev thiab qhov dav yog siv los ua qhov tob ntawm cov qauv sub.Hauv cov qauv 2, qhov tsawg kawg sab ntev ntawm txhua lub ntsiab lus yog 0.005 hli.Qee qhov chaw tsis xws luag tau siv rau qhov kev txheeb xyuas qhov tseeb raws li qhia hauv Table 3.
Ntawm daim duab.12 qhia txog kev faib tawm ntawm kev ntxhov siab hauv cov kab nrib pleb tom qab ua haujlwm txias ntawm lub kauj.Cov qauv dav dav thiab submodel 1 qhia yuav luag tib qhov kev ntxhov siab ntawm 1076 thiab 1079 MPa nyob rau tib qhov chaw, uas tau lees paub qhov tseeb ntawm txoj kev submodeling.Kev ntxhov siab hauv cheeb tsam tshwm sim ntawm thaj tsam ntawm tus qauv submodel.Thaj, qhov no yog vim ciam teb tej yam kev mob ntawm lub submodel.Vim muaj kev ntxhov siab, tus qauv 2 nrog rau qhov tsis xws luag saum npoo qhia tau tias muaj kev ntxhov siab ntawm 2449 MPa ntawm qhov kawg ntawm qhov tsis xws luag thaum lub caij txias dov.Raws li pom nyob rau hauv Table 3, qhov deg tsis xws luag pom los ntawm txoj kev teb nto tau siv rau sab hauv lub caij nplooj ntoos hlav.Cov txiaj ntsig ntawm qhov kev txheeb xyuas qhov kawg tau pom tias tsis muaj ib qho ntawm 13 qhov xwm txheej ntawm qhov chaw ua tsis tiav.
Thaum lub sij hawm winding txheej txheem nyob rau hauv tag nrho cov txheej txheem technologies, qhov tob ntawm defects nyob rau hauv lub caij nplooj ntoos hlav nce los ntawm 0.1–2.62 µm (Fig. 13a), thiab qhov dav txo los ntawm 1.8–35.79 µm (Fig. 13b), thaum lub sij hawm ntev nce los ntawm 0.72. – 34.47 µm (Fig. 13c).Txij li thaum lub transverse V-shaped defect yog kaw nyob rau hauv dav los ntawm khoov thaum lub sij hawm txias dov txheej txheem, nws yog deformed mus rau hauv ib tug V-zoo li tus tsis xws luag nrog ib tug steeper txoj kab nqes tshaj qhov qub tsis xws luag.
Deformation nyob rau hauv qhov tob, dav thiab ntev ntawm OT Hlau Nto Defects nyob rau hauv cov txheej txheem tsim khoom.
Siv qhov chaw tsis zoo rau sab nraud ntawm lub caij nplooj ntoos hlav thiab kwv yees qhov tshwm sim ntawm kev tawg thaum lub caij txias dov siv Finite Element Analysis.Raws li cov xwm txheej tau teev tseg hauv Table.3, tsis muaj qhov tshwm sim ntawm kev puas tsuaj ntawm qhov tsis xws luag nyob rau sab nrauv.Hauv lwm lo lus, tsis muaj kev puas tsuaj tshwm sim ntawm qhov tob ntawm qhov tsis xws luag ntawm 2.5 mus rau 40 µm.
Txhawm rau kwv yees qhov tseem ceeb ntawm qhov tsis xws luag, cov pob txha sab nraud thaum lub caij txias dov tau tshawb xyuas los ntawm kev nce qhov tsis xws luag ntawm qhov tob ntawm 40 µm mus rau 5 µm.Ntawm daim duab.14 qhia tau hais tias pob txha raws li qhov tsis xws luag.Fracture tshwm sim nyob rau hauv tej yam kev mob ntawm qhov tob (55 µm), dav (2 µm), thiab ntev (733 µm).Qhov tob tob ntawm qhov tsis xws luag sab nraum lub caij nplooj ntoos hlav yog 55 μm.
Cov txheej txheem txhaj tshuaj tua kab mob inhibits kev loj hlob tawg thiab ua rau lub neej qaug zog los ntawm kev tsim kom muaj kev ntxhov siab seem ntawm qhov tob ntawm lub caij nplooj ntoos hlav nto;Txawm li cas los xij, nws ua rau muaj kev ntxhov siab los ntawm kev ua kom lub ntsej muag roughness ntawm lub caij nplooj ntoos hlav, yog li txo qhov qaug zog ntawm lub caij nplooj ntoos hlav.Yog li ntawd, theem nrab txhaj tshuaj peening tshuab yog siv los tsim lub zog siab springs los them rau qhov txo qis hauv lub neej qaug zog tshwm sim los ntawm qhov nce ntawm qhov roughness tshwm sim los ntawm kev txhaj tshuaj peening.Ob-theem txhaj tshuaj peening tuaj yeem txhim kho qhov roughness, siab tshaj plaws compressive residual kev nyuaj siab, thiab nto compressive residual stress vim qhov thib ob txhaj tshuaj peening yog ua tom qab thawj txhaj tshuaj peening12,13,14.
Ntawm daim duab.15 qhia txog tus qauv tshuaj ntsuam xyuas ntawm cov txheej txheem txhaj tshuaj blasting.Ib qho qauv elastic-yas tau tsim nyob rau hauv uas 25 phom phom tau poob rau hauv lub hom phiaj hauv cheeb tsam ntawm OT kab rau kev tua blasting.Hauv kev txhaj tshuaj blasting qauv, qhov tsis xws luag ntawm OT hlau deformed thaum lub caij txias winding tau siv los ua qhov tsis xws luag.Tshem tawm cov kev ntxhov siab uas seem tshwm sim los ntawm cov txheej txheem txias dov los ntawm tempering ua ntej txhaj tshuaj blasting txheej txheem.Cov khoom nram qab no ntawm kev txhaj tshuaj sphere tau siv: ntom (ρ): 7800 kg / m3, elastic modulus (E) - 210 GPa, Poisson tus piv (υ): 0.3.Lub coefficient ntawm kev sib txhuam ntawm lub pob thiab cov khoom yog teem rau 0.1.Kev txhaj tshuaj nrog txoj kab uas hla ntawm 0.6 thiab 0.3 hli tau tawm ntawm tib qhov ceev ntawm 30 m / s thaum thawj thiab thib ob forging hla.Tom qab kev txhaj tshuaj blasting txheej txheem (nrog rau lwm cov txheej txheem tsim tau pom hauv daim duab 13), qhov tob, qhov dav, thiab qhov ntev ntawm qhov tsis xws luag hauv lub caij nplooj ntoos hlav yog li ntawm -6.79 txog 0.28 µm, -4.24 txog 1.22 µm, thiab -2.59 txog 1.69. µm, ua .Vim yog cov yas deformation ntawm lub projectile ejected perpendicular mus rau saum npoo ntawm cov khoom, qhov tob ntawm qhov tsis xws luag txo, tshwj xeeb tshaj yog, qhov dav ntawm qhov tsis xws luag yog ho txo.Thaj, qhov tsis xws luag raug kaw vim yas deformation los ntawm kev txhaj tshuaj peening.
Thaum lub sij hawm tshav kub shrinking txheej txheem, cov teebmeem ntawm txias shrinkage thiab tsis kub annealing yuav ua rau lub engine valve caij nplooj ntoos hlav nyob rau tib lub sij hawm.Qhov chaw txias maximizes theem nro ntawm lub caij nplooj ntoos hlav los ntawm compressing nws mus rau nws siab tshaj plaws nyob rau hauv chav tsev kub.Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, yog hais tias lub engine valve caij nplooj ntoos hlav yog loaded saum toj no lub zog ntawm cov khoom, lub engine valve lub caij nplooj ntoos hlav plastically deforms, ua kom lub zog tawm los.Tom qab cov yas deformation, lub valve caij nplooj ntoos hlav flexes, tab sis lub zog yield zog muab lub elasticity ntawm lub valve caij nplooj ntoos hlav hauv kev ua haujlwm tiag.Tsis tshua muaj kub annealing txhim kho cua sov thiab deformation tsis kam ntawm valve springs ua haujlwm ntawm qhov kub siab 2.
Deforms deformed thaum lub sij hawm txhaj tshuaj blasting nyob rau hauv FE tsom xam thiab cov residual kev nyuaj siab teb ntsuas nrog X-ray diffraction (XRD) cov cuab yeej siv rau sub-model 2 (Fig. 8) infer the change in defects when heat shrinkage.Lub caij nplooj ntoos hlav tau tsim los ua haujlwm nyob rau hauv qhov elastic ntau yam thiab tau compressed los ntawm nws qhov siab dawb ntawm 50.5 hli mus rau nws qhov siab ruaj khov ntawm 21.8 hli thiab tom qab ntawd tso cai rov qab mus rau nws qhov siab qub ntawm 50.5 hli raws li kev soj ntsuam.Thaum tshav kub shrinkage, geometry ntawm qhov tsis xws luag hloov insignificantly.Thaj, qhov seem compressive kev nyuaj siab ntawm 800 MPa thiab saum toj no, tsim los ntawm kev txhaj tshuaj blasting, suppresses lub deformation ntawm deformation defects.Tom qab tshav kub shrinkage (Fig. 13), qhov tob, dav, thiab ntev ntawm qhov chaw deg txawv ntawm -0.13 mus rau 0.08 µm, los ntawm -0.75 mus rau 0 µm, thiab los ntawm 0.01 mus rau 2.4 µm, feem.
Ntawm daim duab.16 piv cov deformations ntawm U-puab thiab V-shaped tsis xws luag ntawm tib qhov tob (40 µm), dav (22 µm) thiab ntev (600 µm).Qhov kev hloov ntawm qhov dav ntawm U-puab thiab V-shaped tsis xws luag yog loj dua qhov kev hloov ntawm qhov ntev, uas yog tshwm sim los ntawm kev kaw nyob rau hauv dav kev taw qhia thaum lub caij txias dov thiab tua blasting txheej txheem.Muab piv rau U-zoo li qhov tsis xws luag, V-zoo li qhov tsis xws luag tsim ntawm qhov tob dua thiab nrog qhov chaw siab tshaj, tawm tswv yim tias kev saib xyuas tuaj yeem ua tau thaum thov V-zoo li qhov tsis xws.
Tshooj lus no tham txog qhov deformation ntawm thawj qhov tsis xws luag hauv OT kab rau txhua qhov kev tsim khoom ntawm lub valve.Thawj OT xaim tsis xws luag yog siv rau sab hauv lub valve lub caij nplooj ntoos hlav qhov tsis ua hauj lwm yuav tsum tau vim muaj kev ntxhov siab thaum lub caij nplooj ntoos hlav ua haujlwm.Lub transverse V-shaped defects ntawm OT xov hlau me ntsis nce nyob rau hauv qhov tob thiab ntev thiab sharply txo nyob rau hauv dav vim khoov thaum lub sij hawm txias winding.Kaw nyob rau hauv dav kev taw qhia tshwm sim thaum lub sij hawm txhaj tshuaj peening nrog me me los yog tsis pom qhov tsis xws luag deformation thaum lub sij hawm kawg thaum tshav kub kub teeb.Nyob rau hauv tus txheej txheem ntawm txias dov thiab txhaj tshuaj peening, muaj ib tug loj deformation nyob rau hauv lub dav kev taw qhia vim yas deformation.Lub V-shaped tsis xws luag nyob rau hauv lub valve caij nplooj ntoos hlav yog hloov mus rau hauv ib tug T-zoo li tus tsis xws luag vim dav kaw thaum lub sij hawm txias dov txheej txheem.