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挖泥船中合金绞刀齿材料热处理工艺及性能研究开题报告

 2020-02-10 11:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

挖泥船是进行水下土石方的施工,具体讲就是:挖深、加宽和清理现有的航道和港口;开挖新的航道、港口和运河;疏浚码头、船坞、船闸及其他水工建筑物的基槽以及将挖出的泥沙抛入深海或吹沙填海于陆上洼地造田等。有绞吸式挖泥船、耙吸式挖泥船等类型。

而我们这个课题研究的就是关于绞吸式挖泥船,它是利用吸水管前端围绞吸式挖泥船 绕吸水管装设旋转绞刀装置,将河底泥沙进行切割和搅动,再经吸泥管将绞起的泥沙物料,借助强大的泵力,输送到泥沙物料堆积场,它的挖泥、运泥、卸泥等工作过程,可以一次连续完成,它是一种效率高、成本较低的挖泥船,是良好的水下挖掘机械。因为绞刀在河底搅动过程中会和石头发生碰撞,以及在海底会和结成板块的硬度较大的沙子发生撞击,所以其中的绞刀的材料有较高的要求。为获得更加具有使用价值的铰刀材料,所以需要对铰刀材料进行热处理,并且需要选用耐磨材料。对于耐磨材料以及铰刀的研究一直都在进行中。

现在的国内对于绞刀齿的研究主要是其在切削岩石离散元分析以及数值模拟。比如18年的汪金文;洪国军;孙奕映等人对其在切削岩石时的正刀及反刀时的分析。得出反刀峰值切削力更小, 产量更高, 比能更小的结果。对于耐磨材料的热处理工艺是研究的一大重点。比如于洪涛针对低合金钢绞刀齿的使用过程中表面硬度较低、磨损量较大的问题,采用了激光淬火的处理。赵家利针对挖泥船的铰刀齿采用30cr2monimnsi铸钢制作,工况恶劣的现象,采用了热处理强化,使绞刀齿铸件经1080℃油淬、500℃回火,然后890℃油淬、320℃回火后,力学性能达到了要求。而对于中合金钢也有一定的研究如张守清等人对于cr-ni-mo-v钢的热处理研究,得到较适合的正火,淬火,回火的温度使其获得较好的力学性能。张洋等人对cr-w-mo-v中合金钢的淬火硬度计算及其回火硬度特性的研究,得到了这类钢种在某一淬火温度下的硬度的近似计算公式。徐新国等人对于中碳中合金钢的耐磨材料进行了研制,获得具有良好的机械性能的材料。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

①材料配置:合金钢通过添加不同的金属元素及其含量能过增加不同的特性。如锰钢较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高了钢的淬性,改善了钢的热加工性能;硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度。所以需要选择合适的添加材料。

②熔炼金属:将选择好的材料通过熔炼炉熔炼获得所需的材料。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-7周:试样制备并进行热处理工艺试验。

第7-11周:金相分析与性能测试

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 汪金文,洪国军,孙奕映. 挖泥船绞刀齿切削岩石的离散元分析[j]. 港工技术,2018,(04): 60-65.

[2] 于洪涛. 低合金铸钢绞刀齿的激光表面淬火[j]. 热加工工艺, 2018,(12): 208-209.

[3] 赵家利. 绞刀齿的热处理[j]. 热处理, 2013,(02):72-74.

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