冯韶楠[1]（2018）在《低温条件下电铲斗杆用钢的断裂分析及焊修工艺研究》文中研究说明电铲是露天矿山开采的主要设备,斗杆作为电铲工作装置的关键性部件,受力复杂,并且在高寒地区矿山施工时频繁出现开裂甚至断裂的问题。在低温条件下对斗杆进行焊修工艺研究具有重要的意义,能够大幅改善焊修后的使用寿命,提高矿山经济效益。本文分析了电铲斗杆在使用过程中的受力情况及断裂原因,并主要针对斗杆材料16Mn钢同种材料之间、斗杆16Mn钢与斗齿ZG28NiCrMo钢异种材料之间进行了焊接研究。主要分析了焊接位置,填充材料,焊接环境温度及焊前热处理对接头组织和性能的影响。利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）及能谱仪（EDS）对接头微观组织及断口形貌进行观察,利用显微硬度计、万能拉伸试验机和冲击试验机对接头进行力学性能测试。结合电铲使用环境的特殊性,着重分析了接头的低温冲击性能,研究结果表明:1)斗杆在长期受疲劳载荷的作用下出现裂纹,焊修后焊修材料及工艺不当导致焊接接头冲击性能下降,尤其是低温冲击性能,焊缝中的缺陷及低温应用环境,进一步导致焊接接头处易出现低温脆断,斗杆在使用过程中循环冲击载荷作用是导致斗杆裂纹扩展乃至断裂的主要原因。2)对16Mn钢焊接接头、16Mn钢与ZG28NiCrMo异种钢接头进行组织分析可知,J506及J607焊条填充后的焊缝均为铁素体+珠光体组织,A102及A307焊条焊后焊缝组织均为初生奥氏体和奥氏体枝晶间蠕虫状的铁素体组织,镍基合金焊条Ni327-3焊后焊缝组织为白色细长的柱状镍基固溶体及枝晶间弥散分布的点状碳化物析出相。16Mn钢热影响区由粗晶区索氏体+魏氏组织组成、细晶区和不完全重结晶区由珠光体+铁素体组织组成,ZG28NiCrMo铸钢侧近熔合区出现一层铁素体柱状晶区,热影响区都是不同尺寸的铁素体+珠光体组织,并且在奥氏体不锈钢焊条接头熔合区存在一定宽度的单相奥氏体区。3)通过对不同焊接材料的力学性能结果进行对比,可以将斗杆同种材料之间的焊接,及斗杆与斗齿异种材料之间的焊接材料统一为A307焊条。A307焊条低温下焊接16Mn钢,其室温冲击韧性与J506及J607焊条相当,但-40oC低温下的冲击韧性是J506焊缝的9倍,是J607焊缝的3.6倍;焊缝区的室温及低温冲击韧性最低,但也能分别达到114.7J及83J,热影响区及母材的室温及低温冲击功均高于焊缝区。A307焊条焊接16Mn钢与ZG28NiCrMo钢,在低温不预热条件下得到的接头各区域室温及低温冲击韧性都高于A102及镍基焊条,16Mn侧热影响区的室温及低温冲击韧性均比原有A102该区提高了60%及36%;焊缝中心的室温及低温冲击韧性是A102焊条的1.9及2.2倍;而铸钢侧热影响区的室温及低温冲击韧性比A102焊接接头铸钢热影响区提高了52%及49%。接头抗拉强度约为530MPa,断裂位置仍在16Mn钢母材位置。硬度分布趋势大致相同,铸钢母材硬度最高在270HV左右,其次是焊缝,16Mn钢母材最低在为160180HV之间,无淬硬组织生成。
李亚武,陈泽健,贺栋,孟平[2]（2017）在《PH2800XPB电铲提升滚筒修理工艺探讨》文中提出分析了PH2800XPB电铲提升滚筒的机构以及存在的故障缺陷,提出了对提升滚筒修复工艺,主要探讨了滚筒绳槽加工工艺和滚筒绳槽的焊接工艺,并对修复后的滚筒使用情况进行了跟踪,使用情况良好,此修复工艺可以在其他型号的电铲滚筒上推广应用。
田敏军[3]（2005）在《WK-10B挖掘机斗杆断裂因素的分析与修复方法的研究》文中提出随着霍煤集团的跨越式、超常规的发展,我公司使用的采掘设备即WK—10B挖掘机的数量不断增加,WK—10B挖掘机的故障对设备的实动率影响日益突出,直接影响煤炭的生产的产量和检修成本。斗杆是WK—10B挖掘机的重要部件之一,其断裂故障在故障中占有相当大的比例。本文从研究斗杆的疲劳寿命出发,系统地对斗杆进行了理学分析,研究了裂纹的扩展规律,并利用有限元法进行了可靠性分析,从而确定了斗杆的危险截面。同时对斗杆的材料进行了可焊性分析,并根据斗杆的结构制定出相应的修复工艺。
王学中,王文斌[4]（2001）在《2800XP电铲斗杆的焊修实践》文中提出由于电铲的作业条件恶劣 ,冲击负载频繁 ,其斗杆、齿条等零部件容易受到损坏。文章介绍了斗杆、齿条焊修的程序、步骤和注意事项。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 工程背景 |
| 1.2 电铲的构造及工作原理 |
| 1.2.1 电铲的构成 |
| 1.2.2 电铲的基本工作原理 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 电铲斗杆断裂失效研究现状 |
| 1.3.2 电铲斗杆数值模拟研究现状 |
| 1.3.3 电铲斗杆焊修现状 |
| 1.3.4 16Mn低合金高强钢低温下焊接性能研究现状 |
| 1.3.5 铸钢及铸钢与异种钢焊接性能研究现状 |
| 1.4 课题研究内容及意义 |
| 1.4.1 课题研究内容 |
| 1.4.2 课题研究意义 |
| 第二章 实验内容及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 母材 |
| 2.1.2 焊接材料 |
| 2.2 实验工艺及过程 |
| 2.2.1 实验设备 |
| 2.2.2 焊接工艺 |
| 2.2.3 试样制备 |
| 2.3 接头形貌及力学性能表征 |
| 2.3.1 接头形貌表征 |
| 2.3.2 接头力学性能表征 |
| 第三章 WK-10B电铲斗杆失效分析及有限元模拟研究 |
| 3.1 WK-10B电铲斗杆开裂情况分析 |
| 3.2 WK-10B电铲斗杆挖掘过程受力分析及计算 |
| 3.2.1 挖掘土壤重量 |
| 3.2.2 挖掘阻力计算 |
| 3.2.3 挖掘工况分析 |
| 3.2.4 推压力及提升力的确定 |
| 3.3 WK-10B电铲斗杆有限元模拟 |
| 3.3.1 模型建立 |
| 3.3.2 网格划分 |
| 3.3.3 边界条件 |
| 3.3.4 模拟结果分析 |
| 3.4 斗杆断裂原因分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 WK-10B电铲斗杆16Mn钢焊修工艺研究 |
| 4.1 焊接位置对16Mn钢接头组织及力学性能影响 |
| 4.1.1 接头宏观形貌观察结果与分析 |
| 4.1.2 微观组织观察与分析 |
| 4.1.3 显微硬度测试结果与分析 |
| 4.1.4 拉伸及冲击测试结果与分析 |
| 4.2 预热条件对16Mn钢接头组织及力学性能的影响 |
| 4.2.1 接头宏观形貌观察结果与分析 |
| 4.2.2 微观组织观察结果与分析 |
| 4.2.3 显微硬度测试结果与分析 |
| 4.2.4 拉伸及冲击测试结果与分析 |
| 4.3 焊接环境温度对16Mn钢接头组织及力学性能的影响 |
| 4.3.1 接头宏观形貌及微观组织观察结果与分析 |
| 4.3.2 显微硬度测试结果与分析 |
| 4.3.3 拉伸及冲击测试结果与分析 |
| 4.4 焊接材料对16Mn钢接头组织及力学性能的影响 |
| 4.4.1 接头宏观形貌观察结果与分析 |
| 4.4.2 接头微观组织观察结果与分析 |
| 4.4.3 显微硬度测试结果与分析 |
| 4.4.4 接头拉伸及冲击测试结果与分析 |
| 4.4.5 冲击断口形貌观察结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 斗杆材料16Mn与斗齿ZG28NiCrMo异种钢焊接工艺研究 |
| 5.1 焊接材料对异种钢接头组织及力学性能的影响研究 |
| 5.1.1 接头宏观形貌观察结果与分析 |
| 5.1.2 接头微观组织观察结果与分析 |
| 5.1.3 显微硬度测试结果与分析 |
| 5.1.4 接头拉伸及冲击测试结果与分析 |
| 5.2 热处理对异种钢接头组织与力学性能的影响研究 |
| 5.2.1 接头宏观形貌观察结果与分析 |
| 5.2.2 接头微观组织观察结果与分析 |
| 5.2.3 显微硬度测试结果与分析 |
| 5.2.4 接头拉伸及冲击测试结果与分析 |
| 5.3 A307焊条焊接异种钢接头组织及力学性能研究与分析 |
| 5.3.1 接头宏观形貌观察结果与分析 |
| 5.3.2 接头微观组织观察结果与分析 |
| 5.3.3 显微硬度测试结果与分析 |
| 5.3.4 接头拉伸及冲击测试结果与分析 |
| 5.3.5 冲击断口形貌观察结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在校期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 0 引言 |
| 1 滚筒故障描述 |
| 2 滚筒大修工艺的制定 |
| 3 滚筒钢丝绳槽机加工工艺 |
| 4 电铲提升滚筒焊接工艺 |
| 4.1 主体裂纹焊接 |
| 4.2 端面处幅板焊接工艺 |
| 4.3 钢丝绳沟槽堆焊工艺 |
| 4.4 调质处理 |
| 5 结语 |
| 1 绪论 |
| 1.1 霍煤集团的煤炭生产工艺及特点 |
| 1.2 国内外大型挖掘机的发展现状 |
| 1.3 问题的提出及本文研究的内容 |
| 2 WK-10B挖掘机的构造及工作原理 |
| 2.1 WK-10B挖掘机的组成部分和工作原理 |
| 2.2 WK-10B挖掘机的各部分结构 |
| 2.2.1 工作装置 |
| 2.2.2 回转装置 |
| 2.2.3 履带行走装置 |
| 3 WK-10B挖掘机斗杆断裂因素的分析 |
| 3.1 WK-10B挖掘机斗杆断裂因素分析的必要性 |
| 3.2 选材与结构分析 |
| 3.3 断裂机理判定 |
| 3.4 WK-10B挖掘机斗杆断裂的力学分析 |
| 3.5 影响裂纹产生与扩展的因素 |
| 3.6 小结 |
| 4 WK-10B挖掘机斗杆疲劳裂纹的扩展规律 |
| 4.1 疲劳研究的目的和意义 |
| 4.2 疲劳裂纹扩展的一般规律 |
| 4.3 裂纹扩展一般规律的适用范围 |
| 4.4 控制裂纹扩展的三个基本要素 |
| 5 WK-10B斗杆疲劳寿命的估算 |
| 5.1 焊接接头的循环应力—应变曲线 |
| 5.2 焊接接头应变—寿命曲线 |
| 5.3 疲劳裂纹形成寿命估算 |
| 5.3.1 局部应力应变分析 |
| 5.3.2 材料的应变疲劳特性 |
| 5.4 斗杆危险截面应力谱 |
| 5.5 斗杆疲劳寿命估算 |
| 5.6 小结 |
| 6 WK-10B挖掘机斗杆疲劳寿命的可靠性分析 |
| 6.1 计算方法 |
| 6.2 对WK-10B挖掘机斗杆的疲劳寿命失效概率进行估算 |
| 6.3 讨论 |
| 7 WK-10B挖掘机斗杆断裂机理的分析 |
| 7.1 关于力学模型 |
| 7.2 危险断面应力分析 |
| 7.2.1 变断面处应力分析 |
| 7.2.2 连接横梁处应力分析 |
| 7.2.3 斗杆下盖板与推压齿条连接焊缝处剪力分析 |
| 7.3 与原设计斗杆计算结果的比较 |
| 7.4 小结 |
| 8 WK-10B挖掘机斗杆早期失效与钢的动态断裂特性分析 |
| 8.1 试验过程 |
| 8.1.1 斗杆使用情况的调查 |
| 8.1.2 试验材料及方法 |
| 8.2 试验结果 |
| 8.3 分析和讨论 |
| 8.3.1 斗杆用钢的断裂力学分析 |
| 8.3.2 斗杆用钢的断裂机理 |
| 8.4 小结 |
| 9 WK-10B挖掘机斗杆修复方案的研究 |
| 9.1 15MnV焊接性理论分析 |
| 9.2 预热温度T_p的计算 |
| 9.3 斗杆的手工电弧焊修复工艺 |
| 9.4 WK-10B挖掘机斗杆修复后的实验 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
