连铸中间包充氩置换影响因素分析及生产实践

针对马钢第四钢轧总厂开浇前中间包充氩置换效果不良问题,采用便携式烟气分析仪通过冷态下测量试验研究了中间包充氩置换效果的影响因素并提出了优化措施。结果表明,增加充氩压力及做好中间包烘烤孔、中间包包盖之间以及中间包包盖与中间包之间的密封可以有效地提高充氩置换效果。优化后正常生产状态下,当中间包充氩管径为ø30 mm、充氩压力为1.4~1.6 MPa时,中间包充氩后氧气体积分数可有效地降低至1%以下;当中间包充氩管径为ø15 mm、充氩压力为0.8~1.0 MPa时,中间包充氩后氧气体积分数可有效地降低至2%以下。     

铝合金叶轮铸造工艺研究

铝合金叶轮铸件生产中为避免气孔、缩松等缺陷,常采用较长的充型及保压时间。为提高产品生产效率,本研究以ZL101材质叶轮的铸造工艺为研究对象,探究特定710℃浇注,低碳钢模具,模具预热200℃时,较快充型速度的近低压铸造下,不同压力-时间曲线下充型的可行性。使用ProCAST及Solidworks软件建模仿真,结合缩孔、缩松分布和Niyama判据获得如下结论：较快充型速度下,完成近低压铸造可行;充型时间1.5 s时,保压压力增加有助于凝固,但过高压力易导致顺序凝固失败,进而使铸件中出现缺陷;当充型时间3 s时,保压压力对铸件凝固过程的影响不大。     

基于Magmasoft的汽车前叉压铸成型数值仿真

分析了A357铸造铝合金汽车前叉铸造成型工艺,运用Magmasoft专业铸造有限元分析软件建立了其压铸成型仿真模型。分析了充型过程的压力分布,分析了铸件结构对熔融金属流动及铸件温度的影响,研究了铸件凝固冷却应力分布及缩孔、缩松。结果表明:随着充型率增加,压力最大值也逐渐增加,不同充型率下的压力不同;铸件结构对熔融金属流动影响较大,对铸件温度影响较小;凝固冷却应力主要集中在复杂部位;随着凝固分数增大,缩孔、缩松率逐渐增加。     

离心铸造下微尺度充型流动的相似物理模拟(英文)

利用获得的相似准则,采用相似物理模拟方法,研究离心铸造过程中液态金属在微尺度空间内的充型流动规律。结果表明:在微尺度条件下,模拟流体优先充填横截面积最大的流道,当转速提高到964 r/min时,才会同时充填0.1 mm的微流道;在充型流动过程中,流体总能量保持不变,流体的自由液面是以转轴为圆心的规则圆弧面;充型速度随时间的增加而增大,迅速达到一个极值,然后随着时间的增加,变化逐渐趋于平缓,同时随着转速的增加充型速度达到峰值的时间也会极剧缩短。     

超声波对Ta/SiO2/Si基板置换活化法化学镀铜的影响

采用置换活化法,以PdCl2/BOE/HNO3溶液对Ta/SiO2/Si基板进行活化,然后在基板上成功实现化学镀Cu薄膜。应用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)等方法,研究了活化时间及超声波对化学镀Cu薄膜表面形貌和结构的影响。结果表明,在化学镀Cu过程中没有引入超声波时,随着活化时间由30 s增加到150 s,Cu膜覆盖率逐渐降低;在引入超声波以后,随着活化时间的增加,Cu膜覆盖率始终很高。XRD分析表明,引入超声波以后,Cu(111)和(200)峰的衍射强度明显增加,当活化时间为60 s时,Cu(111)和(200)峰的强度比I(111)/I(200)达到4.53。对具有沟槽的Ta/SiO2/Si基板进行化学镀Cu的结果表明,引入超声波,可以明显改善对沟槽的填充效果     

气体压力对定向凝固多孔Cu气孔结构的影响

利用自行开发研制的Gasar装置,在H2和Ar的高压气氛中制备了具有规则气孔结构的定向凝固多孔Cu,并研究气体压力对多孔Cu气孔结构的影响.结果表明:当H2压力一定时,随着Ar压力增加,气孔率逐渐减小;当Ar压力一定时,随着H2压力的增加,气孔率呈现先增加后减小的趋势;随着H2压力的增加,气孔的平均直径减小,尺寸分布均匀性提高.     

入口压力对织构表面承载力的影响

为研究不同的入口压力对织构表面承载力的影响,建立了单个凹槽织构的二维计算模型,利用CFD方法数值模拟了在不同入口压力下气穴效应、气体体积率、压力分布和上壁面承载等方面的表现。研究结果表明:当入口压力较小时,在织构流体入口端的发散区将生成气穴,气体体积率的极大值随着入口压力的增加而减小;就气穴的分布区域而言,随着压力的增加,气穴分布区域逐步扩散,直至完全消散,气穴消失;无论是否产生气穴,织构的承载力会随着入口压力的增加而线性成比例地增加。     

铝合金真空低压消失模壳型铸造工艺参数研究

研究了铝合金真空低压消失模壳型铸造工艺参数与铸件充型能力、内部质量的关系。结果表明,铸件的充型能力与浇注温度、充气流量、真空度、充气压力成正比;相比真空度和充气压力,充气流量与浇注温度对铸件充型能力的影响更为显著。工艺参数对薄壁铸件充型能力的影响要大于厚壁铸件;铸件孔隙率随浇注温度的提高先降低后升高,随着充气流量、充气压力、真空度的增大而降低,而密度则随各工艺参数的增大而增大。真空低压消失模壳型优化的工艺参数:浇注温度为720~750℃,充气流量为12~19m3/h,真空度为-0.03~-0.04MPa,充气压力为0.03~0.04MPa。     

高气压环境下脉冲MAG焊气体混合比对焊缝成形的影响

在高气压环境下,通过改变保护气体中Ar/CO2气体混合配比,对焊缝金属断面形状、熔深和熔宽等参数进行试验研究,分析压力环境下气体混合比对脉冲MAG焊缝成形的影响,试验表明压力环境下保护气体中CO2含量对焊缝成形的影响与常压时相同,随着保护气体中CO2含量的增加,焊缝表面成形变差,熔宽和熔深增加,焊缝余高略有降低;随着保护气体中Ar比例的增加,焊缝熔池底部由圆弧状熔深逐渐变成指状熔深,当保护气体为纯Ar时,熔池指状熔深更为明显。     

不同压力条件下水下局部干法焊接的研究

通过压力舱模拟不同的环境压力来研究不同压力条件下的水下局部干法焊接。主要采用焊接电流的波形来分析压力对水下局部干法焊接电弧、焊缝成形的影响。同时分析了在相同的压力条件下,保护气体对水下焊丝局部干法焊接的影响。结果表明:环境压力会使水下局部干法焊接的电弧不稳定,使焊缝的成形变差,当环境压力小于0.4 MPa时,随着压力的增大,熔深和余高逐渐增大;而当环境压力超过0.4 MPa后,随着压力的增大,熔深和余高则开始有所减小,但熔宽始终随着压力的增大而减小。相对于CO2而言,Ar与CO2混合气体可以在一定程度上增加电弧的稳定性,可以在一定程度上减缓由压力带来的不良影响。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.