中山横栏镇登高车出租,    登高车滑阀副往复摩擦特性??    中山登高车租赁,  中山登高车出租    滑阀在工作时需要实现频繁的往复运动，滑阀副极易产生磨损，使得配合间隙增大，从而导致泄漏流量增加，直接影响液压阀的性能和使用寿命。同时液压油中的磨损颗粒也会进一步加剧磨损，最终导致整个液压系统失效。研究利用ＳＬＭ技术成形滑阀阀芯，对阀芯成形过程进行了详细叙述，并且实验结果显示ＳＬＭ成形的阀芯满足液压阀的动静态性能要求。主要通过模拟实践研究ＳＬＭ成形的滑阀阀芯在工作过程中的往复摩擦特性，寻求减小滑阀副摩擦磨损的途径，从而提高滑阀的可靠性和使用寿命。

　　　１ＳＬＭ成形件特征及性能，　ＳＬＭ成形过程中，将拥有几百到上千伏安能量的激光束汇集于半径低于５０ｐｍ的光点上。然后以每秒几百到上千毫米的速率在材料粉体上迅速扫描实现熔融。这个过程导致金属粉末在短时间内不断地被加热和冷却，并且不断循环反复。结果表明，当激光束在当前粉层的中心点停留时，中心点的温度达到最高，随后快速等却。而当激光束停留在下一层的某点时，前一层同一点位置的温度再次达到最大值，随后再次快速等却，如此反复循环，该热循环速率高达１０３－１０８Ｋ／ｓ。这样对于粉层上的每一点都经历反复的加热冷却过程。在激光束聚集的中心点上，热度可以达到上千摄氏度，而离中心点ｌｍｍ的地方其热度只有上百摄氏度。独特的受热冷却过程使得利用ＳＬＭ成形的样件在成形期间温度具有很大的梯度，比起普通加工，成形件微观组织非常独特［７０；Ｕ独特的微观结构会影响材料的宏观机械性能，进而与普通的锻件和铸件性能差异巨大。ＳＬＭ成形件独特的微观结构主要体现在：（１）晶粒细小，分布均句。ＳＬＭ打印件的微观组织更均匀细小。比利时学者对关于ＳＬＭ常见材料展开了系统的实验研究，发现一定致密度条件下，ＳＬＭ成形件独特的细晶结构使得其硬度、屈服强度以及拉伸极限要比传统铸件甚至锻件高，具有较好的机械性能。通常情况下，没有经过热处理的ＳＬＭ成形件在硬度和强度方面都比普通铸件要好，而韧性和延展性低于后者。（２）孔隙裂纹等缺陷。激光烧结过程中因粉末熔化浸润性不足容易产生球化现象，使得成形件的微观组织产生孔隙和裂纹等缺陷。这些缺陷会极大地影响材料性能如致密度、拉伸、疲劳强度等。（３）较大残余应力。ＳＬＭ成形过程中，激光光斑周围温度梯度大，周期性的熔凝过程极大的增加了材料内部残余应力。相较于铸件和锻件，较大的残余应力，导致裂紋扩展，韧性降低，拉伸延伸率低。然而这些缺陷可以通过调控激光工艺参数和合适的的热处理进行改善。

　　残余应力ＳＬＭ独特的成形原理，产生不同于传统制造的微观组织和结构，从而使成形件具有不同力学性能，进而可能会影响摩擦磨损性能。研究了ＳＬＭ成形的３１６Ｌ不锈钢和钛合金在边界润滑工况下的摩擦磨损行为，发现ＳＬＭ成形件微观均匀的细晶结构能够提高材料的抗磨损能力，同时在热处理后的ＳＬＭ成形的钛合金的表面上产生了一层保护基底材料的氧化膜。未经热处理的ＳＬＭ成形件在滑动和微动接触中磨损率最低，而经遐火处理后，ＳＬＭ成形材料中的硅以颗粒形态在表面逐渐析出降低了其抗磨能力，硅颗粒间结合力的下降也减弱了其抗蚀能力。利用ＳＬＭ打印３１６Ｌ不锈钢，研究发现，重载干摩下，由于孔隙导致了裂纹产生和生长，ＳＬＭ件的磨损率是热轧不锈钢的６－１７倍。孔隙同时导致腐蚀液更易侵入，ＳＬＭ件的电化学腐蚀率较高，而提高致密度可以有效提高抗磨和抗蚀能力。所以利用ＳＬＭ成形滑阀阀芯并且从微观组织和结构角度对滑阀往复摩擦特性进行研究，对于提高阀芯摩擦性能，提高寿命意义重大。

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　　　２往复摩擦磨损实验设备，　　为了研究滑阀副的往复磨损特性，本实验采用ＣＦＴ－Ｉ型多功能材料表面性能测试仪。该设备由多元化的功能模块组成，集旋转、往复、环块等多种测量方式于一体，可以测量材料的摩擦系数、摩擦力、耐磨性、载荷、试验温度及磨损量等指标。本实验主要研究滑阀副的往复摩擦特性，所以使用往复运动模块组件。１往复摩擦磨损试验机工作原理，　　往复摩擦磨损试验机的主要机理是利用曲柄滑块机构实现电机的旋转运动转化为试件的往复运动。变频电机通过曲柄滑块机构拖动工作平台在导轨上做往复运动，下试件固定在工作平台上。上试件通过专用夹具固定不动，与下试件接触并通过砝码进行加载。摩擦力传感器位于支撑臂上，加速度传感器位于工作台上，随下试件一起做往复运动。利用信号采集装置把力和位移信号采到ＰＣ机以便后续处理。适当调节偏心轮的偏心量可以实现下试件往复运动距离的调节。通过调整变频器的频率，实现往复运动速率变化。２摩擦系数与磨损量测量原理。加载的砝码生成正压力Ｎ，上下运动件摩擦副间的摩擦系数为ｕ，摩擦力为ｆ。由公式ｕ＝Ｎ／ｆ可知，只要测量所用砝码的总质量，以及用摩擦力传感器测量摩擦力ｆ，就可以计算出摩擦系数由于反复运动的过程是一个加速和减速的过程，在两端速度为〇，在中间速度最大，所以反复运动中摩擦力是一个变化的量。所以在采集数据时，可以用计算机进行高速采样，然后进行滤波处理去除奇异值，最后记录采样周期内的最大值。磨损量Ｓ的获得是利用杠杆原理进行计算，为了便于测量，运用支撑臂把磨损量的移动距离传到另一边，再利用位移传感器测量。当磨损量Ｓ较小时，可以认为Ｓ与位移改变量Ｘ呈一定的线性关系。由公式Ｓ＝Ｋ＊Ｘ＝Ｋ＊（Ｘ－Ｘ０）计算磨损量。其中Ｘ为支撑臂计算面与位移传感器测量头之间的移动距离，Ｘ０为磨损开始时的位移量，Ｋ为磨损系数，与具体材料有关。　

　　３实验材料液压阀阀芯常用的材料是合金钢，如３８ＣｒＭｏＡｌ或者２０Ｃｒ，热处理后硬度达到５０ＨＲＣ－６０ＨＲＣ。阀体常用材料是铸铁，如ＨＴ３００，硬度在３０ＨＲＣ左右。本实验模拟滑阀的往复运动，所以用于实验的材料尽可能与滑阀材料的性能要求相一致。下试件的材料为ＨＴ３００，采用传统的机床加工。上试件用于对照实验的材料为３８ＣｒＭｏＡｌ，采用传统的机床加工。本实验由ＳＬＭ成形的上试件材料选用硬度更高的模具钢１８Ｎｉ３００，这与第三章中用于ＳＬＭ成形阀芯的材料３１６Ｌ存在差异。针对这一差异，主要有如下原因：由于生产可用于ＳＬＭ的金属粉末技术难度很大，所以目前市面上能够使用的金属材料有限，其中３１６Ｌ是一种技术相对成熟，性能相对稳定的ＳＬＭ金属材料。而的主要目的是为了探索ＳＬＭ用于成形液压阀阀芯的可行性，即希望在新的制造方式下，探索一套从设计到制造成形再至最终实践运用的阀芯优化设计的标准化流程，所以在ＳＬＭ成形阀芯时选用技术相对成熟，成本相对较低的３１６Ｌ。对于后续研究中的新材料，如１８Ｍ３００，仅需要针对具体材料研究其加工参数，而对于其他问题如阀芯的结构设计，支撑，后续加工等可以沿用已有的研究成果。而在本章中，主要研究ＳＬＭ成形滑阀副的往复摩擦特性，为了与滑阀副实际工况尽可能吻合，所以选用与原阀芯材料硬度接近的１８Ｎｉ３００。１８Ｍ３００属于低碳马氏体时效硬化摸具钢，具有翘曲度低、韧性高、延展性好、抗拉强度高等特点，广泛应用于压铸模具、弹簧等对强度要求较高的场合。用于ＳＬＭ的１８Ｎｉ３００模具钢粉末是由气体雾化形成的球形状颗粒，９０％颗粒的直径小于６０ｕｍ，粉末平均直径为４０ｕｍ，不存在团聚现象。１８Ｎｉ３００含有大量的Ｎｉ、Ｍｏ以及Ｃｏ元素。经过ＳＬＭ成形后的１８Ｎｉ３００的机械性能。

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