“首先是设计。要把零部件的几何形状改良。比如增加机柄的棱角、台阶的圆角半径,就能减少应力集中系数。比如将截面过渡平滑化,避免机柄截面突然变窄,采用渐变式锥度设计,降低局部应力的峰值。在机柄受力薄弱区域(如转轴连接处)增设三角形加强筋来提高抗弯刚度,降低变形量。”
“这个设计不能拍脑袋,最好用通过有限元分析模拟机柄在保险切换、射击振动等工况下的应力分布,调整结构使最大应力必须小于等于材料屈服强度的60%。意思就是如果还是用铝合金7075-T6的话,屈服强度约503MPa,那安全阈值就要小于等于300MPa。M2HB重机枪的保险机柄,服役百年未出现大规模断裂问题。可以研究一下。”
“第二换材料。用高强度钛合金如TC4或超高强度钢30CrMnSiNi2A替代。它们抗拉强度接近或超过1500MPa。”程时想了想说,“这两种之间,如果叫我选,我会选TC4。因为我知道有个国企二十多年前就开始生产这个了,技术相对更成熟。”
戴厂长:“可是TC4太贵,我们这个是要大规模化生产和配备。还有可能要出口的。”
程时:“如果坚持使用铝合金,可选用6061-T6或2024-T4,其断裂韧性比7075-T6高约20%~30%,减少应力集中导致的开裂风险。”
“如果可能的话。推动铝合金生产企业改锻造铝合金改为粉末冶金。7075铝合金粉末用热等静压成型工艺,可以大幅提高材料的致密度和疲劳强度,就基本可以消除传统锻造中的疏松缺陷。”
“如果铝合金生产厂搞不了粉末冶金,一定要铸造也行。我前一阵子才跟他们讨论过。怎么提高精密铸造工艺和精细化热处理工艺。你们监督他们尽快用上。”
“得到更优的材料,再用更高级的表面处理工艺,比如做陶瓷化阳极氧化膜加沉积类金刚石涂层或硬质铬镀层,提高表面硬
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