论文摘要
臂架输送弯管是高压混凝土泵车臂架系统中的主要磨损件。高速混凝土在通过输送弯管时产生很大的离心力，加剧了对输送弯管的冲击、磨损及腐蚀，从而使其成为臂架输送管道中最为薄弱的一环。然而，现有泵车弯管生产工艺越来越无法满足用户对其使用寿命的要求，所以研究臂架输送管件生产新工艺，提高其使用寿命，对我国建筑业及混凝土泵车事业的发展有着重要意义。本文研究了双金属弯管铸造铆接复合工艺，将消失模铸造、液固复合铸造工艺、铸造铆接方法综合应用于臂架输送弯管的试制。通过增大耐磨层厚度、合理布置铆接通孔等方式改进双金属弯管结构，以期实现双金属的无缝贴合并增加使用寿命。通过双金属弯管的截面观察，探索不同铆接方案的双金属界面结合情况。针对铸造铆接工艺中界面结合面积小、工艺繁琐等问题，本文尝试采用消失模钢管外烧预热复合工艺生产双金属弯管。通过模具结构的优化、浇注系统的改进以及火焰的钢管外壁预热等方法探索消失模钢管外烧预热工艺减小双金属界面间隙的可行性。根据消失模钢管外烧预热工艺中存在火焰热量散失严重以及高温金属液热量分散等问题，本文尝试采用消失模钢管内烧预热复合工艺进行双金属弯管生产。通过浇注系统的合理改进、火焰预热方式的改变，探索了真空负压度对厚壁处双金属界面间距的影响，并测试分析了双金属有效结合界面的金相组织及机械力学性能。本文采用近似模拟方法对上述双金属消失模复合铸造工艺进行了流动场、温度场及应力场的模拟，观察不同工艺方法条件下高温金属液的充型情况及其相应的双金属各自温度场变化，通过温度场及应力场的变化对双金属界面结合原因进行了深入分析。