震动噪声热设计电磁兼容专题技术-可下载-可修改-参赛课件_第1页
震动噪声热设计电磁兼容专题技术-可下载-可修改-参赛课件_第2页
震动噪声热设计电磁兼容专题技术-可下载-可修改-参赛课件_第3页
震动噪声热设计电磁兼容专题技术-可下载-可修改-参赛课件_第4页
震动噪声热设计电磁兼容专题技术-可下载-可修改-参赛课件_第5页
已阅读5页,还剩291页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

可下载可修改参赛课件参赛选手:***震动噪声、热设计、电磁兼容专题技术0、概述1、面向目标的系统设计准则2、失效模式机理与设计准则匹配关系3、减震、降噪与结构动力学设计准则4、结构热设计准则5、电磁兼容与静电防护设计准则目录1.1、系统设计方法论1.2、一体化设计与结构布局准则1.3、优先数系与产品系列准则1.4、模块划分准则1.5、通用模块与专用模块准则1.6、NDI与接口设计准则1.7、功能匹配与产品组成层次准则1.8、同类产品缺陷清晰准则1.9、用户环境明确准则1.10、隐含环境条件明确准则1.11、环境条件变化率准则1.12、环境材料匹配准则1.13、设计、工艺、装配基准匹配准则1.14、组合体标注规范第一章、面向目标的系统设计准则(续下页)1.15、检测维修可达性准则1.16、RMS与PHM准则1.17、防差错设计准则1.18、设计公差与加工能力匹配准则1.19、系统安全设计准则1.20、外观与防护设计准则1.21、多因素铰链准则1.22、产品履历与质量控制准则1.23、维修工具、维修设备及技术支持准则1.24、目标量化准则1.25、优选器件清单与标准件使用准则1.26、特殊技术要求应用1.27、特殊环境产品设计准则1.1、系统设计方法论整机布局对部件的装配位置和重量有明确的要求计算结构中心的高度和偏离中心的程度型号间的指标和功能差别?公用模块与专用模块;继承设计?本产品系列型谱?哪些模块或零件或设计将被后续产品继承?1.2、一体化设计与结构布局准则至上而下的一体化设计与结构布局,能够体现产品特色与风格取决于设计师的设计理念,并决定产品定位。1.3、优先数系与产品系列准则模块基本型系列化优先数优先数系E系列G系列1.4、模块划分准则独立功能产品复杂程度几何特征具体规模接口因素成熟程度与使用考核情况1.5、通用模块与专用模块准则比例批量成本RMS创新与特色1.6、NDI与接口设计准则执行的标准体系模块化程度与关联设计细节技术成熟水平产品应用广泛性评价更新换代周期与先进性评估接口开放型与兼容性通过一体化设计,巧妙应用接口设计技术,合理划分模块、控制NDI比例1.7、功能匹配与产品组成层次准则通用模块比例模块特征接口配置造价与功能匹配模块与对装配人员、客户服务人员的技术水平匹配批量与制造水平匹配1.8、同类产品缺陷清晰准则明确了解同类产品的常见故障;产品的技术方案如何规避这些故障的措施。1.9、用户环境明确准则温度湿度温变和温变率盐雾气压条件颠簸摇摆振动自身重量受力条件系统需配套的环境条件要求1.10、隐含环境条件明确准则

对设备自身、配套设备或同环境下的设备运行时,如果导致实际环境条件与非工作状态预期标准下的气候环境有较大差异,须按照最恶劣的条件作为设计要求。1.11、环境条件变化率明确准则设备实际运行条件下,环境条件变化的变化率是多少?变化率对机器性能的影响在设计上的防范措施。1.12、环境材料匹配准则设备系统与其工作环境、储存环境相接触的材料没有电势差;有电势差,但不会产生电解液1.13、设计、工艺、装配基准匹配准则位置误差:定向误差、定位误差、跳度定向:平行度、垂直度、倾斜度定位:同轴度、对称度、位置度跳度:圆跳动、全跳动提取组成要素、提取导出要素基准与被测要素有关且用来确定其几何位置关系的一个几何理想要素(如轴线、直线、平面等),可由零件上一个或几个要素构成基准体系:由两个或三个单独的基准构成的组合用来确定被测要素几何位置关系1.14、组合体标准规范零件上用来建立基准并实际起基准作用的要素(如一条边、一个表面、或一个孔)由于基准要素必然存在加工误差,因此必要时应对其规定适当的形状公差单一要素:形状误差,直线度、平面度、圆度、圆柱度单一或关联要素:形位与轮廓基准目标零件上与加工或检验设备相接触的点、线、或局部区域,用来体现满足功能要求的基准模拟基准要素:在加工和检验用来建立基准并与基准要素相接触,且具有足够精度的实际表面(如一个平面、一个支撑、或一个心棒)模拟基准要素是基准的实际体现1.15、检测维修可达性准则

对关键重要件、关键单元、易损件及维修检测需要接近的部件要有良好的可接近性和可达性。1.16、RMS与PHM准则RMSPHM准则1.17、防差错设计准则接口准则显著标志人素工程1.18、设计公差与加工能力匹配准则

设计要求公差和加工厂的加工精度等级能力一致或适度偏高。关键配合尺寸的加工要求明确准则关键配合尺寸的加工是否有粗糙度或形位公差的要求GBT4249公差原则平行、同轴、对中等要求的加工面,只用一道工序解决对有平行、同轴、对中等要求的加工面,设计上尽量使这些有位置精度要求的元素在同一道工序中加工同一道工序准则减少刚体转动位移准则消除刚体位移;减小配合面到传动中心的距离;有转动倾向的配合、减小配合面到转动点的距离禁止两个或更多个配合面避免双重配合准则同样加工精度,构件公称尺寸越小,越容易加工;即构件尺寸越小,加工精度越容易提高;使较高配合精度要求的工作面的面积和配合距离尽可能小最小公称尺寸准则

要尽量避免串联尺寸链上的标注方法,非功能性的尺寸可以不标避免累积误差准则配合面的几何形状应尺量简单圆柱面代替圆锥面,平行、垂直面代替倾斜面形状简单准则

导轨、螺纹、绞联、插接有间隙会降低配合精度,过盈摩擦力太大会咬死,这种配合状态用选择公差的方法难实现,用柔度大的弹性体消除间隙采用弹性元件准则1.19、系统安全设计与接地安全设计准则电气安全分类I类、II类?对接地阻抗值的要求?画出系统接地图1.20、外观与防护设计准则外观协调性与美感设计准则外壳防护等级(IP代码)(GB4208-2008/’IEC60529:2001)1.21、多因素铰链准则主导因素主要设计准则校核准则关联系数制约与支撑1.22、产品履历与质量控制准则

材料、加工、检测、验收、执行标准;状态控制;过程控制;产品履历;安装标准;包装运输。1.23、维修工具、维修设备及技术支持准则

腐蚀件、电池等易损件、贮存维修等全寿命周期内,设计需要更换的零部件或模块单元数量分解与再装频度技术支持要求1.24、目标量化准则

量化指标,质量(重量)指标;几何尺寸NDI比例制造成本生产周期RMS与PHMBIT与ETE指标三化综合指标1.25、优选器件清单与标准件使用准则现行类似产品标准件数量故障统计用户反馈器件更新换代模块化程度系列型谱优选清单1.26、特殊技术要求应用相同接口规范的接口件应统一成一种规格;不同接口规范的接口件禁止用同一种规格;但对有公母头区别的接插件,可以靠分别用公、母头的同规格接插件区分。接口规格不一致准则螺母与螺纹使用相同的材料,避免膨胀系数不同和腐蚀的发生。包括接插件固定、结构间的铆接等1.27、特殊环境产品设计准则第二章、失效模式机理与设计准则匹配关系2.1、传统静强度设计准则及其局限性2.2、不同载荷环境作用的失效特征、模式与机理探讨2.3、产品故障失效残骸及断口处理程序与保护准则2.4、产品失效分析规范2.5、疲劳断口特征与疲劳试验准则2.6、振动、冲击、噪声等力学环境特征2.7、热应力破坏特征与热疲劳设计准则2.8、力热联合作用与高温疲劳设计准则2.9、电气绝缘耐热性分级准则2.10、电磁干扰与电磁兼容性准则2.12、静电危害与静电防护准则2.1、传统静强度设计准则及其局限性

圣维南原理:如果把物体的一小部分边界上的面里,变换为分布不同但静力等效的面力(主矢量相同,对于同一点的主矩也相同),那么,近处的应力分布将有显著的改变,但是远处所受的影响可以不计.注意:圣维南原理绝不能离开“静力等效”几何、物理、相容四个强度理论第一类强度理论:断裂破坏理论第一强度理论:最大拉应力理论第二强度理论:最大伸长线应变理论四大强度理论第二类强度理论:流动破坏理论第三强度理论:最大剪应力理论第四强度理论:形状改变比能理论平面应力

平面应变当应变发生在一个应力为0的正交平面时,发生平面应变

一般三维空间应力状态一般应力状态

2.2、不同载荷环境作用的失效特征、模式与机理探讨

时间特征,形貌特征,标本特征,独立特征,关联特征,检测特征,影响特征等宏观破坏,局部损伤,功能下降,功能完全丧失过载,超压,疲劳,蠕变,老化,腐蚀变质等2.3、产品故障失效残骸及断口处理程序与保护准则

故障现场失效残骸醋酸纤维脂断口保护断口形貌能谱失效部位样品保管2.4、产品失效分析规范FTAFMEAFMECA低倍金相扫描电镜能谱类别2.5、疲劳断口特征与疲劳试验准则2.6、

振动、冲击、噪声等力学环境特征疲劳失效条件下的设计准则基于基于初始缺陷的断裂与损伤容限等其它失效模式的设计准则耐久性设计准则变形设计准则剪断2.7、热应力破坏特征与热疲劳设计准则

符合材力假设的设计准则疲劳失效条件下的设计准则基于基于初始缺陷的断裂与损伤容限等其它失效模式的设计准则耐久性设计准则变形设计准则过热2.8、力热联合作用与高温疲劳设计准则设计准则基本准则校核准则综合试验热/化学/气候复合环境下工作的构件,使用寿命和服役期间,应不出现影响起良好工作状态的腐蚀,损伤,磨蚀坑,应力腐蚀裂纹,剥蚀等2.9、电气绝缘与耐热性分级电气绝缘材料/电气绝缘系统的耐热等级为EIM/EIS相对应的最高使用温度(摄氏度)的数值.相对耐热指数(RTE)指被试材料达到终点的评估时间等于参照材料在预估耐热指数(ATE)的温度下达到终点的评估时间时所对应的温度预估耐热指数(ATE)为某一摄氏度的数值,在该温度下,参照材料在特定的使用条件下具有已知的、满意的运行经验电气绝缘材料耐热性分级RTE耐热等级过去表示法<9070-<90~10590Y>105~120105A>120~130120E>130~155130B>155~180155F>180~200180H>200~220200->220~250220->250250-2.10、电磁干扰与电磁兼容性准则

2.11、静电危害与静电防护准则静电对人可能造成危害也可能成为映引火源将导电性零部件接地消除静电电荷蓄积第三章、减震、降噪与结构动力学设计准则3.1、冲击载荷与霍普金圣效应3.2、混响噪声与行波管噪声3.3、各态遍历的随机振动3.4、周期性振动3.5、随机振动的时间与频率特性3.6、模态试验与动力学设计准则

3.7、空气噪声测量及对人影响评价准则3.8、隔声罩和隔声间噪声控制准则3.9、噪声限值与控制准则3.10、随机振动试验准则3.11、半正弦冲击与冲击响应谱3.12、受冲击载荷与交变动载作用构件的结构柔性与变形协调设计准则续3.13、高强度材料动载设计准则3.14、产品减振降噪准则3.15、窄带随机振动准则3.16、复合载荷环境材料匹配准则3.17、载荷环境毛坯匹配准则3.18、减振器与结构阻尼准则3.19、润滑与降噪准则3.20、表面技术与润滑匹配准则3.21、箱座、支架类零部件材料阻尼准则3.22、铸件减震设计准则3.23、锻件、焊接件抗冲击设计准则3.24、力学环境预示与设计应用准则干涉模型

广义强度—载荷干涉模型σp0强度应力失效3.1、冲击载荷与霍普金圣效应

吊索、吊具霍普金森实验宏观运动振动响应局部效应3.2、混响噪声与行波管噪声混响场噪声:没有显著的方向性,具有各向能量均等的特征。一般的空间封闭噪声行波管噪声:在某一方向上具有明显能量梯度,可实现量级较高的气动噪声环境汽泡溃灭(空泡噪声)文秋里管汽蚀区3.3、各态遍历的随机振动无明显周期特性,服从均值为零的正态分布波恩-冯-卡门边界条件波恩-冯-卡门把N个原子构成的链看着无限长原子链中的一段,线晶格的振动方式数等于其原子数。线晶格中,每个原子的振动自由度为1,晶格的独立方式数等于晶体自由度数。三维晶体中独立的振动方式数为3N。3.4、周期性振动晶体中原子作集体的振动表现为格波,格波(波长小于10nm)不一定是简谐波,但可用付里叶法分解成许多简谐波的叠加。振动微弱时,格波就是简谐波,彼此间作用可不予考虑,相互独立,称为独立模式。正弦波、余弦波、周期三角、方波周期数、频率、峰值、有效值3.5、随机振动的时间与频率特性晶格热振动晶体中原子的热运动:晶格振动、扩散和溶解晶格振动破坏晶格的空间周期性,对固体的热容、热膨胀、电阻、红外吸收等性质以及一些固态相变产生重要影响。3.6、模态试验与动力学设计准则多体动力学仿真ADAMS部件模态节点控制振动幅值控制吊装与支撑激励方式振动传感器布置测量电缆布置与固定信号适配与电源适调数据采集与记录模态特征参数分析3.7、空气噪声测量及对人影响评价准则测量方法根据:噪声问题特性,噪声的特性和声源的特性,描述噪声问题所需要的严密程度主要有调查法,工程法和精密方法对人影响的评价:确定描述噪声对人影响的量,联系噪声的物理特性与主观效应的近似度量方法:计权声级,响度级和响度,感觉噪声级和噪度,噪声产生的烦扰,对语言通讯的干扰,职业噪声对听力保护的评价3.8、隔声罩和隔声间噪声控制准则汽泡溃灭噪声盘管、排管振动噪声控制、柔性绑扎与固定、流速控制、截面控制汽蚀区桨叶汽空泡汽蚀3.9、噪声限值与控制准则抗性消声准则:反射与共振,主要用于有突出频率成分的气流噪声源节流消声准则:主要用于气体排放,高压损失阻性消声准则:采用内衬高效吸声材料3.10、随机振动试验准则产品和元器件标准筛选试验产品验收试验鉴定试验例行试验等采用梯形谱,主要控制指标为:试验频带、功率谱密度水平和总均方根grms3.11、半正弦冲击与冲击响应谱半正弦冲击:适用于普通碰撞及发动机点火过程的冲击描述作用时间幅值控制精度冲击响应谱:适用于爆炸、分离等作用过程的环境描述3.12、受冲击载荷与交变动载作用构件的结构柔性与变形协调设计准则

有冲击载荷的情况下,加大柔性,避免冲击,但快速响应特性会下降。载荷特征、失效模式、作用机理、宏观形态、微观损伤、细节设计与协调准则柔性准则的措施:增加等截面杆的长度;避免截面突变;安装缓冲器;选用弹性模量小的材料。变形协调准则

在力的传递中,构件会发生变形,变形不对称、接触面变形不匹配等都会引起走偏、应力集中等问题;解决措施:在接触面处,降低构件在力流方向上的刚度,以便减少对另一构件变形的阻碍,使变形同步;如:轴承的轴固定架、天车的导轨影响因素影响表面能因素晶体类型晶体取向温度杂质表面形状表面曲率及表面状况3.13、高强度材料动载设计准则静强度传力路径损伤容限耐久性与剩余寿命PHM管理KY≤KIC3.14、产品减振降噪准则模态控制激励控制减振控制声源控制简谐振动运动方程:通解:有阻尼振动运动方程通解:临界阻尼:有阻尼周期振动通解强迫振动运动方程通解:当发生共振时避免共振:或有阻尼强迫振动运动方程:通解:问题:一般系统

示意图当q=ω时的强迫振动自由振动xt03.15、窄带随机振动准则

工程实施过程中对于具有窄带随机特征的振动环境,可简化采用正弦周期振动设计准则3.16、复合载荷环境材料匹配准则齿轮运转时主要受力部分是轮齿,齿面承受接触应力和摩擦力,要求轮齿表面有足够的强度和硬度同时,齿根部分要承受弯曲应力齿轮运转过程中有时还受到冲击力,因此齿轮本体要有一定的强度和韧性一般中小型齿轮应选用综合机械性能良好的中碳结构钢,重要的齿轮应选用合金渗碳钢。其毛坯生产方法采用型材经锻造而结构复杂的大型齿轮,其毛坯可用铸钢或球墨铸铁铸造而成续在单件生产的条件下,也可用焊接方法制造大型齿轮的毛坯低速运转受力不大的齿轮,可用灰铸铁件为毛坯高速轻载的普通小齿轮,为减小噪声也可用非金属材料(如尼龙等)制造对要求传动精确、结构小巧的仪表齿轮,可用板料冲裁而成有些齿轮也可用压铸、粉末冶金等方法制成3.17、载荷环境毛坯匹配准则载荷类型环境特征工件形状结构尺寸规模3.18、减振器与结构阻尼准则减振器谐振特性及产品结构的刚度、质量、阻尼决定的仪器、设备动力学常数运动方程:通解:临界阻尼:3.19、润滑与降噪准则3.20、表面技术与润滑匹配准则齿面严重胶合现象A、金属化学处理钢铁的化学氧化(0.5~1.5μm)有色金属的化学氧化(0.5~4μm)铝及铝合金的阳极氧化可控制在几十~几百微米(铝自然氧化膜层厚0.010~0.015μm)磷化处理(5~20μm)铬酸盐膜(0.8~2μm)B、表面缺陷表面空位表面增原子表面杂质原子色心和极化子C、表面覆盖技术准则涂料涂装(有机涂料:酚醛树脂、醇酸树脂、氨基树脂、丙烯酸树脂、聚氨基甲酸树脂及光固化涂料等)粘涂(加入二硫化钼、金属粉末、陶瓷粉末和纤维等特殊材料的胶粘剂直接涂敷于零件表面)堆焊热喷涂热浸镀(将工件浸在熔融的液态金属中形成的镀层)搪瓷、陶瓷、塑料涂敷D、表面改性技术准则表面形变强化(喷丸等)表面热处理(感应、火焰、浴炉、电解液及高密度能量表面淬火)表面化学热处理(渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼、渗金属)等离子体表面处理激光、电子束、高密度太阳能表面处理离子注入表面改性E、表面沉积技术准则真空镀膜溅射镀膜离子镀化学气相沉积CVD分子束外延离子束合成薄膜F、一般材料的硫酸阳极化膜经重铬酸盐处理的硫酸阳极化膜层一般为黄色或黄绿色。铝铜合金,膜内为黄绿色铝硅合金的膜层为灰色或黑色,经机加表面呈灰色与黄色铝镁合金的膜层为带条纹灰黄色或灰黑色锻压件的膜层为黑色条纹状.G、配合偶件腐蚀防护设计准则保护层缓蚀剂钝化经重铬酸盐处理的硫酸阳极化膜层电火花涂附硬度匹配准则电化学防护准则3.21、箱座、支架类零部件材料阻尼准则根据这类零件的结构特点和使用要求,通常采用铸铁以铸造方法制成毛坯铸铁能制造结构比较复杂的毛坯,具有良好的耐压、耐磨和减振性,价格便宜对受力大、复杂的零件毛坯,则采用铸钢件在单件生产或工期紧迫时,也可采用焊接件制造毛坯,它的优点可减轻零件重量,但减振性不如铸铁件3.22、铸件减震设计准则根据零件的结构特点和使用要求,通常采用铸铁以铸造方法制成毛坯铸铁能制造结构比较复杂的毛坯,具有良好的耐压、耐磨和减振性,价格便宜对受力大、复杂的零件毛坯,则采用铸钢件在单件生产或工期紧迫时,也可采用焊接件制造毛坯,它的优点可减轻零件重量,但减振性不如铸铁件有些异形断面或弯曲轴线的轴,如凸轮轴、曲轴等,材料采用球墨铸铁,其毛坯选用铸造成形方法。在某些情况下,零件毛坯成形方法可选用锻-焊、铸-焊结合的方法例如:汽车排气阀零件,可将合金耐热钢的阀帽与普通碳素钢的阀杆焊成一体,以节约耐热钢材料。有些大型轴杆类零件的毛坯,例如我国自行设计制造的12000t水压机的立柱,即采用铸焊结构;该立柱长18m,直径1m,壁厚0.3m,重80t,采用ZG270—500,分六段铸造,以焊接方法焊成整体毛坯3.23、锻件、焊接件抗冲击设计准则一般的轴类零件若各段台阶直径相差不大,可直接选用型材;若直径相差较大,则可采用锻件。大型零件只能采用自由锻件、砂型铸件或焊接件。轴杆类零件一般都是重要的受力和传动零件用于中等载荷或一般要求的轴,主要选用中碳调质钢用于重载、冲击及耐磨的轴,主要选用合金结构钢用这类材料制造的轴,其毛坯均采用锻造成形加工方法3.24、铁基合金材料热处理准则状态图微观组织与宏观性能加热与冷却速率介质缺陷控制纯铁的同素异构转变金属化合物金属化合物------是合金各组元相互化合而形成的一种新的金属晶体。(如Fe3C)具有自己特殊的复杂晶体结构,与各组元完全不同。性能也与各组元的完全不同,通常是熔点高、硬度高、脆性大、塑性差。非金属化合物(如FeS、MnS…等)——不是金属键结合,也不具有金属特性,故属合金中的夹杂物。合金结晶过程平衡冷却中,金属结晶后内部的成分均匀一致。对于在一段温度范围内结晶的金属,除形成晶粒外,还存在晶粒内原子的扩散。合金在整个结晶过程中,固体的含B质量分数沿固态线变化,液体的含B质量分数沿液态线变化。全部结晶成固体后,晶粒内的成分才是所选定合金的成分K液态固态铁素体铁素体——碳溶解在α-Fe中形成的间隙固溶体,通常用F表示。它仍保持α-Fe的体心立方晶格结构。F中铁溶解碳的能力很小,随温度的不同而不同。在室温时的溶解度仅有0.0008%,在600℃时的溶解度仅有0.008%,在727℃时溶解度最大达0.0218%。ωC

很少,与纯铁相似韧性很好,延伸率δ=45%~50%;强度和硬度均不高,σb≈250MPa,HB≈80。在显微镜下观察铁素体为均匀明亮的多边形晶粒。奥氏体奥氏体——碳溶解在γ-Fe中形成的间隙固溶体。“A”表示。它仍保持γ-Fe的面心立方晶格结构。

因晶格间隙较大,γ-Fe溶解碳的能力比α-Fe大。在727℃时,ωC=0.77%。在1148℃时,ωC最大达2.11%。稳定的奥氏体在钢内存在的最低温度是727℃。

奥氏体的硬度不是很高(HB=160~200),塑性很好,是绝大多数钢种在高温进行压力加工时所要求的组织。

在显微镜下观察,奥氏体晶粒呈多边形,晶界较铁素体平直。渗碳体渗碳体——铁与碳形成稳定的金属化合物,“Fe3C”。ωC=6.69%,复杂的晶格形式。

渗碳体的硬度很高(HB=800),而塑性极差,几乎为零,是一个硬而脆的组织。σb≈30MPa。

渗碳体在钢中与其他组织共存时其形态可能呈片状、网状或粒状等。

钢的机械性能在很大程度上受渗碳体的数量、大小、形态和分布状态的影响。

渗碳体在一定条件下可以分解成铁和石墨,这在铸铁中有重要的意义。珠光体珠光体——由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。用“P”表示。ωC=0.77%,呈层片状,即由硬的渗碳体片和软的铁素体片相间组成的混合物。机械性能介于渗碳体和铁素体之间。它的强度较好(σb≈750MPa),硬度HB≈180,具有一定的塑性和韧性(延伸率δ=20%~25%,AKV≈3×105~3×105J/cm2

)。莱氏体莱氏体——由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物,用“

Le

”或“

Ld”表示。它只在高温(727℃以上)存在。莱氏体——在727℃以下时,是由珠光体和渗碳体组成的机械混合物,用“Le′”或“Ld′”表示。又称为低温莱氏体或变态莱氏体。机械性能和渗碳体相似,硬度很高(HB>700)塑性极差。ωC=4.3%。1)铁碳合金状态图铁碳合金状态图中点的意义特性点符号温度/℃ωC/%含义A15380纯铁的熔点C11484.3共晶点D12276.69渗碳体的熔点E11482.11碳在γ-Fe中的最大溶解度G9120纯铁的同素异构转变点S7270.77共析点P7270.0218碳在α-Fe中的最大溶解度Q室温0.0008室温时碳在α-Fe中的溶解度铁碳合金状态图中线的意义特性线含义ACD液态线AECF固态线GSA3线。冷却时,不同含量的A中开始析出F线,使A的ωC沿此线向0.77%递增。ESAcm线。C在A中的固溶线。即A冷却到此线时,开始析出Fe3CⅡ,使A的ωC沿此线向0.77%递减。ECF共晶线PSK共析线,A1线。铁碳合金分类FPFe3CωC/%00.772.114.36.69亚共析钢过共析钢共析钢亚共晶铁过共晶铁共晶铁铁(白口铸铁)钢共析钢共析钢共析钢的室温组织:P(FP+Fe3C)钢的含碳量对机械性能的影响碳是钢中的主要元素,对碳钢的性能影响也最大。一般来说,含碳量升高,强度和硬度也升高,而塑性和韧性则降低,但当含碳量超过0.9%时,强度也开始降低,如图所示。含碳量对钢的工艺性能也有很大影响。一般来说,含碳量低的碳钢其焊接性能和锻压性能较好,反之则差。热处理的工艺过程

热处理的分类低碳钢加热时的相变熔焊说明加热后金属的温度冷却后的组织形态备注液相线以上柱状晶粒因冷速快固液混合区过热和铸态组织性能差,易产生裂纹固相线——1100℃粗晶A组织,过热区F分布于晶界,可呈针状横穿P的结构,使塑性、韧性急剧下降。1100℃——GS线细晶A组织力学性能好,=正火GS线——PSK线粗晶F+细晶A(少)组织只有部分组织发生转变PSK线以下不发生组织转变性能不变非平衡加热缺陷过热和过烧氧化和脱碳吸气和蒸发应力和变形过热和过烧(1)加热温度尚未到达该金属的熔点时,金属内部出现液态物质的现象。加热时,金属杂质参与反应,形成低熔点的共晶体,存在于晶界处。(2)晶界被氧化。高温状态下,金属极易被氧化。金属表层氧化物中的氧原子有能力沿晶界向金属内部渗透,使晶粒间的联系被脆性氧化物所割裂开来。过烧是一种无法补救的永久性缺陷,故在加热过程中绝对不允许产生过烧现象。氧化和脱碳形成氧化皮。损耗金属,影响产品的精度和表面质量,降低模具的寿命,加快切削刀具的磨损。同时,钢铁材料中其他元素也会被氧化。尤其是碳元素会与氧结合生成CO进入炉气中,使金属表面层的含碳量降低,此称为脱碳。脱碳后的钢铁材料,表面硬度降低,耐磨性锐减,从而影响使用性能。吸气和蒸发

(1)吸收氢气和氮气。且达到液态时,吸气数量剧增。

即有害气体成分增多,有益元素减少。金属再冷却至室温时,其性能明显变差。氮气的存在使金属的塑性、韧性和抗疲劳的能力减弱。氢气可能以气孔形式存在,也可以过饱和溶解在金属中,使钢的内部产生微裂纹,出现“氢脆”现象。对重要工件加热,应尽量在真空条件、还原性气氛或惰性气体环境中进行。

(2)金属内部原子的活动能力增强元素蒸发浇注系统——为填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道冒口作用:补缩、排气、集渣常见缺陷气孔缩孔砂眼渣眼变形错箱偏芯浇不足粘砂冷隔裂纹各类铸造方法的比较

比较项目砂型铸造金属型铸造熔模铸造压力铸造离心铸造低压铸造铸件尺寸精度IT14~IT15IT12~IT14IT11~IT14IT11~IT13IT12~IT14IT12~IT14表面粗糙度值Ra(μm)粗糙12.5~6.312.5~1.63.2~0.812.5~6.312.5~3.2铸件晶粒大小粗粗细细细细生产率(取决于机械化程度)低或中中或高低或中最高中或高中或高续表1比较项目砂型铸造金属型铸造熔模铸造压力铸造离心铸造低压铸造适用金属不限制不限制,以有色金属为主不限制,以铸钢为主多用于有色金属以有色金属为主多用于黑色金属或铜合金生产批量不限制成批,大量不限制,以成批生产为主大量成批,大量成批,大量续表2比较项目砂型铸造金属型铸造熔模铸造压力铸造离心铸造低压铸造铸件重量范围不限制以中小铸件为主,一般<100kg一般<25kg一般<10kg,也可用于中等铸件不限制以中小铸件为主铸件形状不限制不宜复杂不限制不宜厚壁或厚薄悬殊的铸件适宜于回转体的中空铸件不宜过大或厚薄悬殊的铸件续表3比较项目砂型铸造金属型铸造熔模铸造压力铸造离心铸造低压铸造铸件最小壁厚(mm)3铝合金2~3,铜合金3,灰铸铁4,铸钢5通常0.7,采用真空吸铸可达0.3;孔φ1.5~2铜合金2,其它有色合金0.5~1;孔φ0.7孔φ72续表4比较项目砂型铸造金属型铸造熔模铸造压力铸造离心铸造低压铸造应用举例机床床身、轧钢机机架,减速器箱体、带轮等铝活塞、差速器壳、气缸盖、水泵叶轮等气轮机叶片、刀具、拨叉、阀体等计算机、电器、仪表、航空及汽车、拖拉机等零件铸铁管、气缸套、活塞环、滑动轴承等气缸体、缸盖、带轮、船用螺旋桨、纺织机械零件等续表5比较项目砂型铸造金属型铸造熔模铸造压力铸造离心铸造低压铸造铸件尺寸精度IT14~IT15IT12~IT14IT11~IT14IT11~IT13IT12~IT14IT12~IT14表面粗糙度值Ra(μm)粗糙12.5~6.312.5~1.63.2~0.812.5~6.312.5~3.2铸件晶粒大小粗粗细细细细生产率(取决于机械化程度)低或中中或高低或中最高中或高中或高分型面要少而简单不合理合理铸件能自由收缩,避免过大的内应力直线轮辐弯曲轮辐奇数轮辐直线轮辐起模方便,但对于收缩较大的合金材料,冷却时产生的铸造内应力,可能使轮辐拉裂。后两者可利用微量变形来减少拉裂的危险。应避免铸件在水平位置设置大平面不合理合理对细长件和薄件应设加强筋不合理合理应有一定的结构斜度;凡垂直于分型面的不加工面都应有一定的斜度不合理合理不合理合理不合理合理铸件的内腔1、尽量不用或少用型芯不合理合理铸件结构要便于型芯的定位、固定、排气和清理。

有利于型芯稳固和排气等不合理合理增设工艺孔不合理合理为了便于型芯的固定、排气或清理,在不影响铸件使用性能的情况下,可增设一些工艺孔筋长方向柔性准则为避免冷却过程中因收缩不一致产生内应力和裂纹,宜提高筋在其长度方向的柔性;避免直长筋,直长筋在长度方向刚度大,不利于自由变形,易引起内应力和变形具体措施:蜂窝状加强筋;斜弯加强筋;加强筋错位;加强筋切断。便利模具制作准则结构形状简单化,优先圆形、圆柱形、锥形,柱面比平面好加工;避免隐蔽;圆角尺寸统一,优先采取对称形状;少用模芯;分解复合结构。脱模方便准则脱模困难会导致废品率上升。措施:预留拔模斜度;分界面位于最大膨胀表面;避免内切结构。

流动畅通准则铸件液体原料流通不畅会产生空穴。解决措施:足够大的流道横截面,流道横截面不得小于其最小值,最小壁厚的确定取决于构件的公称尺寸和材料,依据相关标准;流道逐渐变小,避免上游横截面小于下游横截面;流道留坡度,借助重力作用,加强流动动力。便于排气准则气泡导致废品和特性下降,水平流道容易气泡残留;封闭空腔须留排气孔锻件设计准则纤维组织与金属流线自由煅模锻工件载荷锻造工艺选择回复加工硬化是一种不稳定现象,具有自发地回复到稳定状态的倾向。但在室温下不易实现提高温度,原子获得热能,热运动加剧,使原子得以回复正常排列,消除了晶格扭曲,可使加工硬化得到部分消除。这一过程称为“回复”T回=(0.25~0.3)T熔以绝对温度表示再结晶随着温度的继续提高,开始以某些碎晶或杂质为核心结晶成新晶粒,从而消除了全部加工硬化现象。这个过程称再结晶T再=0.4T熔金属的回复和再结晶示意图温度升高塑性变形后的组织再结晶组织金属回复塑性变形后的组织热变形与冷变形在再结晶温度以下的变形叫冷变形缺点:变形后的金属只具有加工硬化现象,变形程度不能过大优点:无氧化皮,能使金属获得较高的硬度和精度,生产中常应用冷变形来提高产品的性能在再结晶温度以上的变形叫热变形优点:变形后,金属具有较高力学性能的再结晶组织,而无加工硬化痕迹。能以较小的功完成较大的变形金属塑性加工生产多采用热变形缺点:变形过程中易产生氧化、脱碳等现象,表面质量不好纤维组织的消除方法纤维组织的稳定性很高,不能用热处理方法加以消除。只有经过锻压使金属变形,才能改变其方向和形状零件设计制造时,应使零件的σmax方向∥纤维方向,τmax方向⊥纤维方向,且使纤维围绕零件,不被切断压力加工条件

加工温度锻造温度——始锻温度(开始锻造的温度)和终锻温度(停止锻造的温度)间的温度范围。例如,碳钢的始锻温度比AE线低200℃左右,终锻温度约为800℃左右。提高温度,可改善金属可锻性,并对生产率、产品质量及金属的有效利用等均有很大影响。要控制锻造温度;原则:可锻性好,范围大

终锻温度过低,金属的加工硬化严重,变形抗力急剧增加,使加工难于进行。强行锻造,将导致锻件破裂报废。始锻温度过高必将产生过热、过烧、脱碳和严重氧化等缺陷,甚至使锻件报废。始锻温度过低或终锻温度过高,增加火次,消耗能源。→加工时间↑、加热次数↓、生产率↑、氧化能耗↓常用材料的可锻性铸铁:δ很差,不能压力加工低碳钢:δ好、抗力小,可锻性好,ωc↑,可锻性↓不锈钢:δ好,但抗力大→压加时能耗大避免非平面交接结构不合理合理避免加强筋及表面凸台等结构不合理合理不合理合理不合理合理复杂结构件锻件的横截面积有急剧变化或形状较复杂时,应设计成由几个简单件构成的组合体。每个简单件锻制成形后,再用焊接或机械连接方式构成整体零件余量、公差和敷料模锻件的尺寸较精确,其公差和余量比自由锻件小得多余量一般为l~4mm,公差一般取在±(0.3~3)mm之间当模锻件孔径d>25mm时孔应锻出,但需留冲孔连皮。冲孔连皮的厚度与孔径d有关,当孔径为30~80mm时,冲孔连皮的厚度为4~8mm焊接件设计准则几何连续性原则避免焊缝重叠焊缝根部优先受压避免铆接式结构避免尖角便于焊接前后的处理操作和检测准则对接焊缝强度大及动载荷设计准则焊接区柔性准则最少的焊接材料的可焊性,碳钢中的碳含量对接接头角接接头T字接头搭接接头焊接位置

依焊接时焊缝在空间的位置不同,有平焊、立焊、横焊和仰焊四种平焊立焊横焊仰焊确定焊接工艺参数主要有焊条直径、焊接电流、电弧电压及焊接速度等正确地选择焊接工艺参数能保证焊接质量和提高生产率。焊接层数

厚件、易过热的材料焊接时,常采用开坡口、多层多道焊的方法,每层焊缝的厚度以3mm~4mm为宜。n=δ/d式中:d——焊条直径,单位mmδ——焊件厚度,单位mmn——焊缝层数(取整数)

也可按下式安排层数:操作方法引弧手弧焊的操作包括引弧和运条运条常用划擦法,即焊接时将焊条端部与焊件表面作划擦接触,然后迅速提起,保持2~4mm的距离,即可引弧手弧焊时,焊条除了沿其轴线向熔池送进和沿焊缝向前均匀移动外,为了获得一定宽度的焊缝,焊条有时还应沿焊缝作横向摆动焊接前应先将焊件进行装配和定位焊,以防止两焊件间发生相对位移划擦法引弧焊厚板时焊条的运动焊件的装配和定位焊熔合区及热影响区的组织和性能低碳钢焊接接头的组织变化低碳钢的焊接接头分为熔合区和热影响区,热影响区又分为过热区、正火区和部分相变区熔合区——熔化的金属凝固成铸态组织,未熔化的金属因受高温造成晶粒粗大,是焊接接头中性能最差的区域之一熔合区及热影响区的组织和性能低碳钢焊接接头的组织变化过热区是热影响区中性能最差的部位。焊接刚度大的结构时,易在此区产生裂纹。正火区的力学性能优于母材部分相变区冷却后晶粒大小不匀,力学性能比母材稍差熔合区和过热区是焊接接头中的薄弱部分,对焊接质量有严重影响,应尽可能减小这两个区域的范围合理安排焊接次序使焊件能自由收缩,对称截面梁焊接次序要交替进行焊前预热,焊后处理在允许的条件下,焊后进行去应力退火或用锤子均匀地敲击焊缝,使之得到延伸,均可有效地减小残余应力预热可以减小焊件各部分温差,降低焊后冷却速度,减小残余应力。减小或消除残余应力,以减小焊接变形几何连续性原则,避免在几何突变处设置焊缝,这里应力集中,如果不能避免,则设定过渡结构焊缝连接的两侧,板厚不一致,不能保证几何形状的连续性,则设定过渡结构几何连续性原则避免焊缝重叠避免焊缝重叠,多条焊缝交汇处刚性大,结构翘曲严重会加大焊缝内应力;结构多次过热,材料性能下降,应避免措施有三个:加辅助结构;切除部分;焊缝错开焊缝根部优先受压,焊缝根部有裂纹,易产生缺口作用

承受拉载荷能力<承受压载荷能力焊缝根部优先受压焊接变形的矫正1)机械矫正法可采用辊床、压力机、矫直机、手工锤击矫正。2)火焰矫正法利用氧一乙炔焰对焊件适当部分加热,利用加热时的压缩塑性变形和冷却时的收缩变形来矫正原来的变形。火焰矫正法适用于低碳钢和没有淬硬倾向的普通低合金钢。适用于低碳钢和普通低合金钢等塑性好的材料避免尖角避免尖角,焊接处尖角定位困难,且尖角热容体太小,尖角易被熔化材料的可焊性,碳钢中的碳含量材料的可焊性,碳钢中的碳含量<0.22%冷热裂纹冷裂纹:焊接接头冷却到较低温度下(ms以下)时出现的焊接裂纹热裂纹:焊接过程中,焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区所产生的焊接裂纹延迟裂纹:钢的焊接接头冷却到室温后,并在一定时间后出现的焊接冷裂纹清除应力裂纹:焊后焊件在一定温度范围再次加热时由于高温及残余应力的共同作用而产生的晶间裂纹.无损探伤磁粉探伤:利用在强磁场中,铁磁性材料表面缺陷产生漏磁场吸附磁粉的现象,而进行的无损探伤渗透探伤:利用带有荧光染料(荧光法)或红色染料(着色法)的渗透剂的渗透作用,显示缺陷痕迹的无损探伤检测方法涡流探伤:以电磁感应原理为基础,当钢管经过通交流电的线圈时,钢管管体不连续性(如缺陷等)将使涡流场发生变化,而以靠近表层和近表层的不连续影响最大,导致线圈的阻抗或感应电压产生变化,监测这一变化就可获得有关管件缺陷或不连续信息拉伸件的成形质量问题最常见的质量问题是破裂和起皱破裂模具表面精度和润滑条件差。当模具压料面粗糙和润滑条件不好时,会增大板料进人凹模的阻力,从而加大拉深件直壁部分的载荷,严重时会导致底角部位破裂。为了减少摩擦力,同时减少模具的磨损,拉深模的压料面要有较高的精度,并保持良好的润滑状态。拉深系数过小。m值过小时,板料的变形程度加大,拉深件直壁部分承受的拉力也加大,当超出其承载能力时,即会被拉断。起皱

后果:起皱不仅影响拉深件质量,严重时,法兰部分板料不能通过凸凹模间隙,最终出现拉裂的后果。发生部位:起皱多发生在拉深件的法兰部分。

产生条件:当无压边圈或压边力Q值较小时,法兰部分在切向压应力的作用下失稳,产生起皱现象。

影响因素:起皱主要与板料的相对厚度(S/D)、拉深系数m及压边力Q等有关,S/D、m、Q值越小,越容易起皱。热喷涂高能束热喷涂激光喷涂液体热喷涂气体热喷涂气体放电热喷涂熔液喷涂火焰喷涂爆炸高速火焰电弧等离子粉末火焰线材火焰液稳等离子可控气氛等离子大气等离子等离子喷涂大气等离子喷涂:利用等离子射流将喷涂材料加热到塑性或熔化状态并将之喷射到基体表面上.可用送粉气将粉末从喷嘴内或外送入等离子射流中.利用电极(阴极)和喷嘴(阳极)之间形成的电弧使等离子体形成气体部分或全部电离,产生等离子体,气体热膨胀从喷出高速等离子流.常用的等离子气体有:氩气,氦气,氢气和氮气等.可控气氛等离子体在含有特定气氛的密封室中完成的等离子喷涂.利用适当的控制系统操作喷抢和工件,同时由符合规定条件的喷涂室外的送粉器将粉末连续送入喷枪.真空等离子喷涂是一种特殊的方式.密封室中的气压可以降低,在密封室的气压升高的情况下也可进行等离子喷涂,通过控制密封室的气氛,向密封室内喷射的小液滴的液化气体,同时又对基体和涂层兼有冷却作用。阳极保护原理1阳极电流密度2点极电位3活化态4过渡区5钝态6过度态Ep:钝化电位Er:再活化电位Et:过钝化电位13456EpErEt2腐蚀产物氧化皮:高温下在金属表面生成的固体腐蚀产物铁锈:主要为含水氧化铁构成的可见腐蚀产物铜绿:铜和铜合金在腐蚀介质中生成的绿色锈层.一般大气中,为碱式碳酸铜工业大气中,为碱式硫酸铜海洋大气中,为碱式氯化铜相关术语氢脆:因吸氢导致金属韧性或延展性降低的损伤现象氢蚀:钢在高温下,200度摄氏以上,高压氢气中遭受的沿晶腐蚀损伤外加电流腐蚀:杂散电流腐蚀水线腐蚀与黄铜膜锌等:选择性腐蚀电偶腐蚀:双金属腐蚀霉菌菌种菌属菌种曲霉安氏曲霉黑曲霉黄曲霉米曲霉萨氏曲霉焦曲霉上曲霉青霉褚色青霉常规青霉桔青霉党青霉顶青霉园弧青霉绳状青霉短密青霉宛氏拟青霉短梗霉出牙短梗霉枝霉腊叶枝胞霉木霉绿叶木霉毛壳霉球毛壳霉根霉黑根霉主要危害昆虫、鸟类和鼠类昆虫白蚁蜚镰木蜂囊虫天牛幼虫金龟子幼虫衣蛾鸟类乌鸦喜鹊麻雀鼠类黑线姬鼠根齿鼠草原黄鼠布氏田鼠小家鼠中华鼹鼠高原鼠兔黄胸鼠黄毛鼠褐家鼠中华竹鼠生存条件能够作为生物的食物和能够为菌生长提供营养的物质包括:氮化物,碳化合物,矿物质和维生素等。如木材以及木材制品等。含有动物或植物纤维材料如:羊毛,皮革,纸,纤维板,棉织物,丝织物等易受生物侵害。也会受白蚁和囊虫及其它昆虫的侵害。具有抗霉能力的材料金属,玻璃,陶瓷,石绵,和部分惰性材料塑料和其它合成材料受霉菌侵害的敏感性取决于增塑剂和添料种类。如以油类、油脂和其它属于霉菌营养物质为增塑剂的塑料以及木粉、纸、布为填料的塑料均易受霉菌瑁侵蚀。鼠类可以侵蚀包括塑料在内的多种菲金属材料和某些金属材料。常用耐霉材料

丙烯酸等塑料,石棉,陶瓷,丙烯晴的氯乙烯共聚物,聚氯醚,玻璃,金属,塑料层合制品,有机硅树脂,玻璃纤维层合制品,酚醛树脂,尼龙纤维层合制品,邻苯二甲酸二烯丙脂,聚丙烯晴,聚酰胺,聚碳酸脂,聚乙烯,聚乙二醇对苯甲酸乙脂,聚酰亚胺,聚三氟氯乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯,聚碸,聚四氟乙烯,聚偏二氯乙烯,硅酮树脂等。常用防霉剂五氯酚、对硝醛酚、邻苯基酸、苯酚、五氯酚酮、8-羥基喹啉酮、环烷酸酮、二氯苯并恶唑酮、水杨酰苯胺等791防霉剂75号工业防霉剂SF501对硝基氯苯第四章、结构热设计准则4.1、受热结构影响因素4.2、热负荷分类设计准则4.3、受热结构失效模式4.4、结构散热与冷却控制4.5、受热结构选材准则4.6、高温结构设计准则4.7、热屏障与承载双重作用设计4.8、热平衡与热电模拟4.9、温度测量和高温试验设备4.10、材料耐热性能分析4.11、结构耐热设计

(续下页)4.12、双层结构散隔热结构准则4.13、影响设计和材料选择的因素4.14、高温合金处理设备准则4.15、热影响区防护设计准则4.16、热结构连接设计准则4.17、不同材料的许用温度限4.18、高温合金热处理4.19、高温合金热处理设备4.20、高温合金热处理准则4.21、多环境作用产品试验顺序准则4.1、受热结构影响因素总体热惯性与最高温度比热容与高温持续时间表面辐射系数热阻与热循环周期数热绝缘部位耐热限制主动冷却技术4.2、热负荷分类设计准则热循环热冲击热力学疲劳氧化性和腐蚀性气体脆性(吸氢)侵蚀性燃料4.3、受热结构失效模式高温蠕变热疲劳高温疲劳裂纹扩长断裂(玻璃及陶瓷基耐热材料)粘接开裂(纤维与基体界面)高温脆性破坏老化失效(密封件与电子器件)4.4、结构散热与冷却控制自然冷却强风冷却液体冷却蒸发冷却热电冷却热管传热耗散的热量决定系统的稳升,即设备的工作温度4.5、受热结构选材准则颗粒增强性材料晶须增强性材料高性能金属合金弥散增强净尺寸成型工艺与准敬尺寸成型工艺超塑性成型和扩散焊接(钛合金复杂构型)树脂或溶胶、凝胶工艺(陶瓷符合材料)气相沉积4.6、高温结构设计准则载荷特征失效机理选材准则材料宏观特征与微观结构热强性,热硬性热疲劳设计准则零部件间热膨胀系数及其差异连接准则配合耦件配合准则组装准则密封准则受力准则4.7、热屏障与承载双重作用设计4.8、热平衡与热电模拟即将热流量(公耗)模拟为电流、温差模拟为电压、热阻模拟为电阻、传导模拟为电导热沉等效于接地这种模拟方法使用于各种传热方式,尤其是导热的传热对流换热的模拟比传导要困难一些辐射换热模拟误差会更大一些4.9、温度测量和高温试验设备一次仪表:热电偶、热电阻、变色涂料等二次仪表:变换器、放大器、温度补偿、热像仪数据采集记录与处理设备测试电缆供电电源等4.10、材料耐热性能分析合理布局开孔形状避免出现多重应离集中合理的过度圆角和凸台半径避免结构偏心避免在缺口敏感材料和高应力区打检验印4.11、结构耐热设计傅立叶传热基本定律牛顿对流换热基本定律任意物体辐射能力自然对流换热准则强迫对流换热准则两物体间辐射换热4.12、双层结构散隔热结构准则为防止内蒙皮鼓动及残余变形,设计时在内蒙皮与框连接处,要采用补偿措施,避免由于热变形时将内蒙皮或框缘损坏.结构补偿一般采用如下措施:在内蒙皮和框缘连接处采用过度件连接形式,不宜直接连接。过度件与蒙皮之间采用螺钉连接,不能用铆接。4.13、影响设计和材料选择的因素表面催化作用氧化性物质材料导热特性使用寿命要求声响应4.14、高温合金处理设备准则氧、氢、碳对工件氧化、污染控制真空炉或保护气氛炉(氩或氮),氩气气体纯度不低于99.99%,氮气气体纯度不低于99.995%。炉壁结构与设备耐热、耐蚀准则工装耐热、耐蚀准则真空度控制准则(去应力退火、固溶处理真空度一般不大于13.3pa)不同材料工件不能同炉处理4.15、热影响区防护设计准则降低应力水平,使应力分布均匀避免使用应力、装配应力与残余应力在同一方向上叠加防止不同材料接触避免强制装配,锉修后要补涂防蚀材料4.16、热结构连接设计准则减少局部偏心与质量结构不对称避免单侧连接采用干涉配合耐蚀结构一般不进行表面处理钢、铝件与铜接触时镀镉镀镉零件温度在百忙之中232℃以下镀镉的紧固件不能用于与钛合金的连接4.17、不同材料的许用温度限碳-碳复合材料2000℃,最高可达2500℃碳化硅-碳化硅复合材料1600℃铌合金1400℃钛合金1000℃铜合金540℃高温合金600℃~1200℃4.18、高温合金热处理准则热强性热硬性稳定性基体合金成分金相特征热处理表面工艺4.19、高温合金热处理设备和准则1、GH1040固溶处理1200℃±10℃1h~1.5h

时效处理700℃±10℃16h2、GH1131固溶处理1160℃±10℃1h(棒材)时效处理700℃±10℃16h(扳材)去应力退火1070℃±10℃12min

固溶处理1130℃~1170℃16min续3、GH1140固溶处理1080℃±10℃1h~2(棒材)(扳材)

去应力退火1050℃±10℃10~20min

固溶处理1130℃~1170℃8~16min4、GH2018固溶处理1110℃~1150℃8min~16min

时效处理800℃±10℃16h续5、GH2036固溶处理1140℃±10℃80min~90min

时效处理660℃~680℃保温12h后升温至770℃~800℃保温10h6、GH2130固溶处理一1180℃±10℃1.5h(棒材)固溶处理二1050℃±10℃4h

时效处理800℃~10℃16h续7、GH2132固溶处理990℃±10℃1h~2h油冷

(棒材)时效处理710℃±10℃12h~16h8、GH2135固溶处理1140℃±10℃4h(锻坯)时效处理一830℃±10℃4h

时效处理二650℃~10℃16h9、GH3030固溶处理980℃±10℃(棒材)4h空冷(板)5min~30min续10、GH3039去应力处理1050℃±10℃12min(锻坯)固溶处理一1050℃±10℃

固溶处理二1150℃~1170℃、GH3128去应力处理1210℃±10℃(板)固溶处理一1150℃±10℃12min

时效处理二1180℃±10℃续、GH4037固溶处理一1180℃±10℃2h(轧)固溶处理二1050℃±10℃4h

时效处理800℃±10℃16h13、GH4043固溶处理一1170℃±10℃5h(轧)固溶处理二1070℃±10℃8h

时效处理800℃±10℃16h续14、GH4049固溶处理一1200℃±10℃2h(轧)固溶处理二1050℃±10℃4h

时效处理850℃±10℃8h15、GH4141固溶处理一1065℃±10℃4h(轧)固溶处理二1080℃±10℃4h

时效处理760℃±10℃16h续16、GH4169固溶处理1080℃±10℃1h(轧)时效处理760℃±10℃保温8h

以40℃/h~60℃/h冷至

620℃±10℃炉冷17、GH4049均匀化处理1095℃±10℃2h(焊件)固溶处理二955℃±10℃1h

时效处理720℃±10℃保温8h

以40℃/h~60℃/h冷至650℃±10℃炉冷续18、GH4202固溶处理1080℃±10℃5min(管)时效处理850℃±10℃5h(锻)固溶处理1100℃~1150℃5h

时效处理800℃±10℃5h~10h(轧)固溶处理1000℃±10℃5h

时效处理750℃±10℃15h高温性能HG4169固溶处理后后时效,Rm≥950Mpa规定累积延伸试验Rm≥750MpaA≥7%,Z≥10%在650℃、620MPa应力下,持续时间20h晶粒度显微晶粒度级别宏观晶粒度级别645.16mm2N=10G-1隔热涂料按膜分类:有机防热涂层无机耐热高温腻子热障涂层按工作机理分:烧蚀防热涂层隔热涂层高辐射涂层通用型TR-36透波型TR-37IK超低热导率型TR-39纳米sio2凝胶耐高温绝热材料优点:密度小0.003,导热率低常温下:0.013w/mk;400℃0.02w/mk;500℃0.025w/mk;650℃0.035w/mk可耐受650℃~1000℃的高温,低温适用范围接近绝对零度.具有独特的耐火焰烧穿性能,可长期承受火焰直接灼烧在远超使用上限温度的火焰中,性能退化并伴有烧结现象,但不会出现一般纤维类材料融化穿孔或断裂破坏等.气凝胶隔热机理固体接触部分小孔洞线度与分子平均自由程相当,分子碰撞传热小七孔极为致密,难于引起气体流动通过添加高效的红外吸附剂后,可阻断辐射传热气凝胶应用

致命的缺点是脆性,机械强度差.通常采用耐热纤维或耐热纤维毛毡与之复合,形成耐高温绝热材料.隔热涂料按膜分类:有机防热涂层无机耐热高温腻子热障涂层按工作机理分:烧蚀防热涂层隔热涂层高辐射涂层通用型TR-36透波型TR-37IK超低热导率型TR-39纳米sio2凝胶耐高温绝热材料优点:密度小0.003,导热率低常温下:0.013w/mk;400℃0.02w/mk;500℃0.025w/mk;650℃0.035w/mk可耐受650℃~1000℃的高温,低温适用范围接近绝对零度.具有独特的耐火焰烧穿性能,可长期承受火焰直接灼烧在远超使用上限温度的火焰中,性能退化并伴有烧结现象,但不会出现一般纤维类材料融化穿孔或断裂破坏等.气凝胶隔热机理固体接触部分小孔洞线度与分子平均自由程相当,分子碰撞传热小七孔极为致密,难于引起气体流动通过添加高效的红外吸附剂后,可阻断辐射传热气凝胶应用

致命的缺点是脆性,机械强度差.通常采用耐热纤维或耐热纤维毛毡与之复合,形成耐高温绝热材料.减法结构准则

单一构件的热膨胀必然存在,通过组合构件,让各构件的热膨胀互相抵消。加法结构准则

对相对热变形不同导致的结构配合问题,通过增加中间过渡结构,将其中一个构建分解为两个不同膨胀系数材料的构件,使组合膨胀效果与另一配合构件的膨胀效果一致。消除温度差准则相同材料的两构件,因为温度不同,导致膨胀程度不一样,出现热变形。解决措施:使有关构件的热传递边界条件尽量相近或相同自由膨胀准则

热膨胀如果被阻碍,热应力的破坏性很强,在设计上要让膨胀应力有充分的释放空间。柔性准则

两构件热变形不能消除时,加大构件的柔性减少热应力。比如用软管、橡胶材料、将热应力的直线方向转变成曲线方向等。4.20、环境载荷试验时间效应与顺序准则载荷类型时间历程失效模式作用后效目的(效率、参数)阶段(摸底、界定)决策第五章、电磁兼容与静电防护设计准则5.1、基础设施电磁兼容准则5.2、电磁屏蔽准则5.3、导线屏蔽准则5.4、设备屏蔽外壳5.5、设备安装与电搭接准则5.6、电缆走线和电缆的敷设5.7、压力密封于防雨密封5.8、设备面板与连接器密封5.9、接缝分类及导电衬垫的选择5.10、变压器隔离和滤波器准则5.11、特殊屏蔽技术准则(续下页)续5.12、LISN接地网设计准则5.13、低频电路电磁兼容准则5.14、高频电路电磁兼容准则5.15、滤波准则5.16、电源特性与电磁兼容设计准则5.17、电磁兼容配电设计准则5.18、波导应用准则5.19、静电放电敏感元器件5.20、静电放电保护材料5.21、静电耗散与抗静电材料5.22、电磁干扰与电磁兼容限值5.23、电磁辐射/干扰功率限值5.24、电磁干扰与电磁兼容测量准则5.0、电磁干扰源自然干扰大气干扰(静电、雷电)、太阳噪声、银河噪声人为噪声友邻干扰(工科医)自身干扰、传导干扰、辐射干扰互调产物5.0、电磁干扰的基本现象低频传导现象:谐波、谐间波、信号电压、电压暂降和短时中断、电压不平衡、电源频率变化、低频感应电压、交流网络中的直流低频辐射现象:磁场、电场高频传导现象:感应连续(CW)波电压和电流高频辐射现象:磁场、电场、电磁场、连续波、瞬态静电放电(ESD)现象核电磁脉冲(NEMP)5.0、系统内硬件电磁干扰抑制电路选择接地滤波屏蔽密封与衬垫搭接布线5.0、系统间电磁兼容频率管理时间管理布局管理指挥管理5.0、电磁干扰的必备要素形成电磁干扰的三个必备要素:释放电磁能量的源E(t,f),发射值对源的电磁能量产生不正常响应的敏感器(接受器)S(t,f),敏感度阈值能把电磁能量从源耦合到敏感器的通路

C(t,f)

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论