汽车大梁K510L钢折弯裂纹成因及改进

对出现折弯裂纹的K510L钢汽车大梁试样的化学成分、夹杂物、显微组织及生产中可能造成气体残留的因素进行了分析。结果表明,造成汽车K510L钢大梁表面暗线型裂纹并在折弯过程中出现折弯裂纹的主要原因是钢中存在氩气泡残留。根据流量控制模式,结合钢种特点、浸入式水口插入深度和各部位的吹氩特点,建立了中间包吹氩的控制模式。以此为依据对吹氩工艺进行了改进,改进后的汽车大梁钢K510L暗线型裂纹得到了有效控制,清理比例由吹氩工艺改进前的85.2%降低到改进后的2.48%。     

吹氩板坯连铸结晶器内双循环流的形成条件

利用Lagrange两相流模型定量研究了吹氩板坯结晶器内双循环流形成条件,并用水模型检验了数值模拟结果.在此基础上考察了吹氩量、钢流量,结晶器宽度、水口浸入深度以及下倾角度对双循环流形成的影响规律.结果表明:选择与其它工艺参数匹配的吹氩量是保证双循环流型的重要条件,且维持此流型的临界吹氩量随钢流量的增加而增加.当钢液质量流量较大(qm＞2.5 t/min)时,减小结晶器宽度和增加水口浸入深度均有助于扩大临界吹氩量范围,而水口下倾角度对其影响较小;当钢液质量流量较小(qm≤2.5 t/min)时,以上工艺参数的影响均不明显.     

316L不锈钢吹氮合金化

在实验室环境下,建立了316L不锈钢在AOD(氩氧脱碳精炼)冶炼过程中氮气溶解行为的热力学模型和动力学模型,使用Al2O3坩埚和硅钼棒电炉研究吹氮流量、钢液温度及后吹Ar流量对0.8 kg 316L奥氏体不锈钢钢液中氮含量的影响。结果表明:恒氮气分压条件下,不锈钢熔体中的增氮速率与吹氮流量呈正相关的关系;恒吹氮流量条件下,钢液中增氮速度与钢液温度无关,钢液温度与钢液中氮的溶解度呈负相关的关系;恒钢液温度条件下,不同的氮氩比对达到各自饱和状态的时间没有影响,氮气流量是影响增氮效果的主要因素。后期随吹氩流量的增加钢中氮含量下降速度愈明显。     

钢包气体搅拌的流量控制

分析了铸钢生产工艺中吹氩控制难的原因,提出了控制氩气搅拌能的策略,由此得到从固定压力而控制流量的方案,并应用PCM脉冲编码技术和模糊控制理论,对钢包吹氩的流量进行智能精确地控制。该系统已在数家铸钢厂投入运行。     

奥氏体不锈钢VOD冶炼过程中氮行为的研究

建立了VOD精炼过程中氮行为的动力学模型,并进行了316L不锈钢控氮的实验室的热模拟试验。实验结果表明:钢中氮溶解度随氮分压的增大而增大,随温度降低而增大。渗氮速率随吹氮流量、氮分压增加而增大;初始氮含量越大,渗氮速率越小;温度对于渗氮速率影响较小。钢中氮含量随吹氩时间、吹氩流量增加而降低;吹氩流量越大,脱氮速率越大。     

转炉冶炼低氮钢控氮研究及实践

针对本钢炼钢厂低氮钢控制不稳定的生产实际，调查研究了转炉增氮环节并制定相应的工艺优化措施，其中增氮环节主要集中在过程化渣差，底吹控制不良，终点控制过氧化，转炉补吹及等样，出钢控制不良及脱氧方式等方面。通过控制化渣情况，降低中后期底吹流量，采用低温炉次加硅铁及焦炭来防止终点过氧化，减少转炉补吹和等样时间，控制出钢口形状、出钢前底吹氩吹扫空气及添加活性灰，采用碳+铝两步脱氧法等措施，能够有效控制钢包氮质量分数≤20×10^-6。     

120t钢包底吹氩混匀过程的数值模拟研究

以某钢厂120 t单孔底吹氩钢包为研究对象,利用ANSYS-FLUENT软件对不同吹氩条件下钢包内钢液的流场进行数值模拟,并预测混匀时间。结果表明,吹孔位置位于1/2R处,氩气流量为100 L/min时,钢液的混匀时间最短,钢包内钢液的搅拌效果最好。     

钢包底吹氩对电热合金Cr20Ni35非金属夹杂物的影响

本文主要研究了钢包底吹氩对Cr20Ni35合金中非金属夹杂物的影响。通过研究发现,吹入氩气流量为3L／min,吹氩时间控制在1．5min的精炼工艺可以降低产品中非金属夹杂物的总含量;减小夹杂物的尺寸;改善夹杂物的形貌。通过吹氩工艺生产的合金线材中长条状及带有突出锐角的夹杂物明显减少,夹杂物多为块状、球形。钢包底吹氩工艺生产的合金强度也得到了提高。     

连铸中间包水口堵塞的数值模拟

采用数值模拟方法研究了水口内钢水流场形态及各种因素对水口沉积速率的影响．模拟结果表明：滑板附近处以及水口底部的沉积比其它地方更为明显；吹氩量对水口内的压力存在较大的影响，压力在滑动水口处存在突降；滑动水口开度为66．45％时，浇铸速度为1．2m／min的情况下，要防止吸气，最小吹氩量必须大于10L／min．Al2O3的沉积速率与其浓度成线性增加关系；随着浇铸速度的提高，沉积速率也逐步增大．在吹氩量合适的范围内，吹氩能够降低沉积速率．对于同一拉速，5和30L／min的吹氩量对降低沉积速率的效果相近．     

莱芜钢铁公司应用钢包双透气砖吹氩技术提高钢质量

莱芜钢铁股份有限公司炼钢厂为了保证钢水成分合格率及均匀性，一直采用钢包底吹氩技术。包底单透气砖吹氩虽对提高钢质有很大贡献，但常常发现包内钢液搅拌不均匀，吹氩存在死区，造成成分偏析、钢温不均，影响轧材质量。为此莱钢目前已改进吹氩工艺，采用钢包底部双透气砖吹氩新工艺，取得了良好的效果。     

COMPARISON OF STRESS CORROSION CRACKING BETWEEN CAST AND FORGED STEELS IN WATER

用同一炉钢的铸件和锻件对比研究了在水介质中的应力腐蚀性能。结果表明:铸钢和锻钢应力腐蚀裂纹扩展的激活能相同,均为Q=5540cal/mol,且和氢渗透测出的表观扩散激活能一致。无论是阳极极化还是阴极极化,均使铸钢和锻钢的da/dt升高,但阴极极化较为明显。氢渗透测量表明:不论阳极极化或阴极极化,随着电流增大,饱和氢渗透量明显增加,极化对da/dt和氢渗透通量的影响相似。 试验温度对K_(ISCC)的影响极小,但铸钢的K_(ISCC)明显地比锻钢高。氢渗透测试结果发现锻钢的饱和氢渗透通量约比铸钢大一倍。这与断口观察一致,由此可以解释K_(ISCC)的差异。尽管断口形貌明显依赖开裂时的K_I值,但在K_(ISCC)附近锻钢全是沿品断口,而铸钢则以准解理为主。     

Effect of shielding gas and activating flux on weld bead geometry in tungsten inert gas welding of austenitic stainless steels

Abstract

The aim of this study was to investigate the influence of three shielding gases (argon and argon–hydrogen and argon–helium mixtures) and two activating fluxes (a commercial flux and a TiO₂ based flux) on the geometry of welds produced by the tungsten inert gas (TIG) welding process on several casts of austenitic stainless steel AISI 316, using currents ranging from 100 to 300 A. Penetration depth increases with increasing current for all shielding gases, but weld depth to width ratio is higher for argon than for argon–hydrogen shielded welds. Both activating fluxes produce a substantial increase in penetration depth and in depth to width ratio of the welds. No correlation was found between penetration depth and oxygen content in the melted material. Some interaction exists between activating fluxes and shielding gases, which can affect the weld geometry and/or the defect formation in the welds.     

奥氏体不锈钢TIG焊用活性剂的研制

应用正交试验法对奥氏体不锈钢TIG焊用活性剂配方进行了试验研究.采用所研制的活性剂,在不开坡口的情况下,当热输入E=1.01kJ/mm时,可一次焊透5 mm厚奥氏体不锈钢板;当E=1.95 kJ/mm时,可一次焊透8 mm厚奥氏体不锈钢板,焊接过程中电弧稳定,焊缝成形良好.活性剂对焊接过程中合金元素的烧损有一定的抑制作用,所得焊缝中Cr、Ni元素的含量与母材的相比只略有下降.A-TIG焊缝的显微组织结构与TIG焊缝的相比几乎没有差别,但前者的硬度高于后者.     

板坯连铸结晶器内钢液过热消除过程的数值模拟

利用数值模拟方法研究了连铸结晶器内钢液的三维温度分布和传热,分析了水口浸入深度、水口侧孔倾角、结晶器宽度、拉速、钢液过热度、吹Ar、电磁制动及吹Ar量和电流强度等对结晶器内过热钢液的温度分布和传热的影响.结果表明,凝固坯壳前沿的最大热量传入处出现在结晶器窄面的钢液冲击点附近,钢液的大部分过热耗散发生在这一区域附近;过热钢液传递到凝固坯壳表面的热流量与拉速和过热度的增加成正比;吹Ar导致结晶器窄面冲击区域和宽面上部区域的热流密度增加;电磁制动有利于提高结晶器上部区域的温度,但对热流密度分布没有明显影响;吹Ar和电磁制动的双重作用使结晶器上部区域的宽面热流密度提高,冲击区域的热流密度分布没有明显变化.     

钢轨小型气压焊机气流智能控制系统研究

采用PLC为控制核心,研究了一种新型的钢轨小型移动式气压焊机控制系统,对加热器中氧、乙烯气体流量的混合比进行自动控制。该控制系统经在实际生产中应用表明：气体流量控制及混合比控制方便、可靠、精度高,大大提高和稳定性钢轨的焊接质量。     

背面不充氩的不锈钢药芯焊丝ER308L-T的研制

在酸性渣系的基础上，通过添加少量氧化物，调整熔渣的流动性，并加入微量的强脱氧剂，以增强背面焊缝的保护，研制成功一种背面不充氩的不锈钢打底单面焊双面成形专用药芯焊丝。     

Abrasion wear resistance of arc-sprayed stainless steel and composite stainless steel coatings

The abrasion wear resistance of stainless steel and composite stainless steel/titanium boride coatings arc sprayed with air and argon was evaluated. Stainless steel coatings arc sprayed with air were found to be slightly more resistant than bulk stainless steel, whereas those sprayed with argon were slightly less resistant. The wear resistance of composite stainless steel/titanium diboride coatings was from two to four times greater than that of bulk stainless steel, depending on the cored wire constitution and the type of gas used for spraying. Microstructural analysis, microhardness measurements, and optical profilometry were used to characterize the coatings and wear damage. By considering both the wire constitution and the spraying conditions, it was possible to fabricate composite stainless steel coatings that showed a 400 % increase in wear resistance over bulk stainless steel.