钎料层厚度对两种不同截齿工作过程接头应力的影响

论文摘要

为了探究镐型截齿的硬质合金头脱落现象,针对普通截齿与耐磨截齿,研究镐型截齿工作过程中的钎焊接头应力分布情况以及钎料层厚度对接头应力的影响特征。利用ANSYS软件,分别建立普通截齿与耐磨截齿的弹塑性热力学模型,对两种镐型截齿进行热-结构顺序耦合分析,得到其钎焊残余应力分布,用实验验证模型正确性。将截齿破岩时的工作温度及外部载荷施加到钎焊残余应力模型上,仿真得到镐型截齿工作时钎焊接头的应力分布规律。分析结果表明:①未工作状态下,两种镐型截齿的钎料层与硬质合金头交界面处均出现最大钎焊残余应力,容易发生因热应力过大导致的钎缝开裂。②工作状态下,截齿的径向路径上,普通截齿与耐磨截齿的钎焊接头应力最大值近乎相等,均达到210 MPa左右,但其最大应力出现的位置不同,分别位于钎料层与刀体的交界面以及钎料层与硬质合金头的交界面处;轴向路径上,两种镐型截齿的应力最大值相差不大,且均出现在钎焊接头外表面处。耐磨层对镐型截齿整体应力的分布影响不大,但却使得镐型截齿最大应力出现的位置发生了偏移,使得镐型截齿硬质合金头脱落的危险位置发生变化。③普通截齿与耐磨截齿均在钎料层厚度为0.1 mm时得到接头应力最小值,此时镐型截齿钎焊接头的连接性能最好。

论文目录

• 1 数值模型的建立
•   1.1 截齿钎焊的热传导模型
•   1.2 仿真模型的建立
•   1.3 材料参数
•   1.4 边界条件
• 2 钎焊残余应力仿真与实验验证
•   2.1 钎焊残余应力模拟结果
•   2.2 实验验证
• 3 工作过程的钎焊接头应力模拟
•   3.1 镐型截齿外部载荷的获取
•   3.2 工作温度对钎焊接头应力的影响
•   3.3 不同截齿工作过程的钎焊接头应力分布规律
•     3.3.1 截齿径向路径的应力分析
•     3.3.2 截齿轴向路径的应力分析
•   3.4 钎料层厚度对钎焊接头工作应力的影响
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 何源福,夏毅敏,赵先琼,乔硕,宁波

关键词: 钎料层厚度,截齿,钎焊接头应力,耐磨层,残余应力,工作过程

来源: 煤炭学报 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 中南大学机电工程学院

基金: 湖南省战略新兴产业科技攻关计划资助项目(2015GK1009)

分类号: TD421.6

DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2018.1426

页码: 2914-2922

总页数: 9

文件大小: 802K

下载量: 117