耐火砖自动液压机双轴搅拌布料系统的参数优化研究

针对最大压制力为25 000 kN的耐火砖自动液压机的双轴搅拌布料系统,采用正交试验的设计方法,研究此布料系统的4个主要设计参数对4个模腔粉料均匀性的影响规律,并依据此规律进行回归分析。根据分析结果,对双轴搅拌布料系统进行参数优化,使其在满足均匀性要求的前提下,提高生产效率。     

单面双轴肩搅拌摩擦焊接的数值模拟

基于任意拉格朗日欧拉网格技术建立了单面双轴肩和传统单面单轴肩搅拌摩擦焊接的数值模型,与通过Zener-Hollomon参数的晶粒预测模型结合,利用基于对数应变的等效应变率和截面峰值温度,计算了两种搅拌头作用下的焊缝截面晶粒尺寸。通过与试验数据和试验规律的对比,验证了模型的有效性。与传统单面单轴肩搅拌摩擦焊接过程的对比发现,采用单面双轴肩搅拌头,相同工况下平均晶粒尺寸下降,细晶有利于强化,因此,采用单面双轴肩搅拌头有利于得到性能更好的接头;采用单面双轴肩搅拌头,相同工况下平均晶粒尺寸的标准差减小,说明采用单面双轴肩搅拌头可以进一步提高焊缝截面不同部分的力学性能的均匀性。     

梭式布料机速度参数对布料均匀性的影响

本篇是对布料速度 V_2(或称梭式小车速度)和胶带速度 V_1的理论分析,并归纳出 V_1与 V_2的定量关系,探讨它们对布料均匀性的影响,梭式布料的规律;从而定出合理的参数。     

6mm厚6061-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊工艺方法研究

针对6 mm厚6061-T6铝合金板材,设计制造了不同结构形式和尺寸规格的双轴肩搅拌摩擦焊工具,并对搅拌摩擦焊工具的结构形式和尺寸规格对焊接过程及焊接接头质量的影响进行了系统的分析研究：设计制造了两体式和三体式双轴肩搅拌摩擦焊工具,并对两种结构形式进行分析;设计制造了环状轴肩和凹面轴肩,通过焊接工艺试验得知凹面轴肩焊缝成形性优于环状轴肩;设计制造了正-反螺纹搅拌针、正螺纹搅拌针、整圆柱搅拌针和圆柱铣扁搅拌针;圆柱铣扁搅拌针焊缝焊接质量优于其他三种结构形式的搅拌针。采用凹面轴肩和圆柱铣扁搅拌针组装成的搅拌头,对6 mm厚6061-T6铝合金板材进行焊接,在主轴转速为800 r/min、焊接速度为150 mm/min工艺参数下,焊接接头得到最大抗拉强度值为220MPa,达到母材抗拉强度（315 MPa）的70%。     

旋转磁场作用下A356-La合金径向凝固组织形貌及稀土元素分布

利用OM、SEM分析低过热度浇注、双向低频电磁搅拌和稀土元素细化处理复合技术制备的A356-La铝合金铸锭,考察电磁场作用时间恒定时,磁场频率对合金铸锭径向显微组织和稀土元素分布规律的影响,并在最佳工艺参数上探讨熔体搅拌方式对径向组织演化及均匀性的影响。结果表明:磁场频率增加,晶粒球化程度显著,生长方式由枝晶向球晶转变,径向组织以及稀土元素点状弥散分布均匀性增强,磁场频率25Hz、0.7R时达到最佳,平均等积圆直径和形状因子分别为36.2μm和0.82;合金径向3个采集点晶粒直径和形状因子的平均值达到41.6μm和0.76。双向连续搅拌作用于熔体时,组织形貌和均匀性优于单向连续搅拌、双向间歇搅拌。此搅拌方式加快熔体内部质量传输、热量传递进程,一定程度上避免集肤效应对组织均匀性的不利影响。     

双轴肩搅拌摩擦焊技术研究现状

近年来,搅拌摩擦焊技术在航空航天、轨道交通等行业轻质高强材料的连接中获得应用。双轴肩搅拌摩擦焊技术作为一种新型搅拌摩擦焊技术,具有很高的研究和应用价值,但目前尚处于发展阶段,相关的应用也较少。文中从搅拌头设计、接头组织与性能、焊接温度场三个方面,分析了国内外双轴肩搅拌摩擦焊技术研究现状,并指出未来应在双轴肩搅拌摩擦焊接头成形机制和工程应用方面进行更深层次的研究。     

2219-T4铝合金双轴肩FSW与常规FSW接头性能对比研究

对常规搅拌摩擦焊和双轴肩搅拌摩擦焊技术进行了比较,试验材料为6 mm厚2219-T4铝合金.对两种焊缝的微观结构、显微硬度和力学性能进行了测试.结果表明双轴肩焊缝的宏观形貌与常规搅拌摩擦焊焊缝的不同,呈哑铃型.且由于双轴肩焊接的热输入量较高,其接头的显微硬度和力学性能普遍低于常规搅拌摩擦焊接头.双轴肩搅拌摩擦焊接头的抗拉强度可达到常规搅拌摩擦焊接头的90%.     

基于计算流体力学的A357合金大型复杂构件所用淬火槽内介质流场分布模拟（英文）

基于FLUENT计算流体力学软件,模拟A357铝合金大型复杂构件所用淬火槽内介质流场分布情况。分别采用两类淬火槽结构(未置搅拌系统和配置搅拌系统),对槽内介质流速及流场均匀性进行模拟计算。结果表明,对于未置搅拌系统的淬火槽,其内部介质流场未发现明显的规律性;而对于配置搅拌系统的淬火槽,在不同工艺参数条件下,其内部介质流场均具有一定的规律性。可知,配置搅拌系统的淬火槽优势明显。另外,获得了流场均匀性较合适工艺参数。最后,通过与文献中的结果进行对比,验证所建计算模型,该模型具有很高的计算精度,能对淬火槽的结构进行优化,从而为大型构件的热处理提供技术支持和理论指导。     

工艺参数对搅拌法制备B4Cp／AZ91复合材料颗粒分布均匀性的影响

以AZ91镁合金为基体,平均尺寸125 μm的B4C颗粒为增强相,采用半固态搅拌铸造法制备了B4Cp/AZ91镁基复合材料.分析了添加颗粒百分比、加热温度、降温时间、搅拌速度和搅拌时间等工艺因素与颗粒分布均匀性之间的关系.根据各个关系曲线进行工艺参数优化,结果为:颗粒百分比8%、加热温度604 ℃、降温时间20.5 min、搅拌速度700 r/min,搅拌时间13.5 min.采用优化工艺参数制备复合材料,金相观测和样方法处理都表明,颗粒分布均匀性明显提高.     

搅拌速度对搅拌摩擦工艺制备的Cu/B4C表面复合材料显微组织和滑动磨损行为的影响（英文）

采用搅拌摩擦工艺合成Cu/B4C表面复合材料,并分析搅拌速度对该复合材料显微组织和滑动磨损行为的影响。搅拌速度以200 r/min从800变化至1200 r/min,横向速度、轴向力、沟槽宽度及搅拌头外形保持不变。采用光学和扫描电子显微镜对所制备表面复合材料的显微组织进行观察。采用销盘滑动磨损试验装置研究该表面复合材料的滑动磨损性能。结果表明:搅拌速度对表面材料的面积和B4C颗粒的分布具有显著影响。在较高的搅拌速度下此复合材料中B4C颗粒分布均匀;而在低搅拌速度下B4C颗粒分布均匀性较差。此外,本文报道搅拌速度对复合材料的颗粒尺寸、硬度、磨损率、磨损表面和磨屑的影响。     

十字形薄板双轴疲劳试验的设计与实现

基于双轴疲劳试验数据较少的现状,采用双通道载荷控制技术,将电液伺服材料试验机INSTRON 1251系统横向作动器与纵向作动器组合,研制了十字形薄板试样双轴疲劳试验测试工装夹具,设计了十字形薄板试样双轴疲劳试验系统,达到了十字形薄板试样双轴疲劳试验要求及数据监测记录功能。试验运行表明:该试验设计实现了可靠双轴加载,试验控制精度高,为材料或零件结构设计与强度评估提供了基础技术支持。     

汽车制动鼓专用铸造生产线建设

介绍了汽车制动鼓铸件专用生产线及其工艺参数:采用水平静压造型机造型,速度为90型/h;采用15 t/h的双炉体中频电炉进行熔炼,感应炉采用IGBT中频电源;设置自动加配料系统、炉前分析检测系统和抽风除尘系统;采用落砂冷却滚筒和双盘冷却器的双级冷却工艺,选用4 t变频转子混砂机,混砂机带有型砂在线监测系统;采用步进式、吊钩式抛丸清理机清理铸件表面,铸件飞边、毛刺在手工清理工作台上清理。生产验证表明,型废率在3%以内,废品率1%以内;造型线空箱运转节拍90型/h,负载运行节拍约75型/h,2台气眼机效率为一个造型节拍内扎20个气眼;熔化炉各项技术指标都达到设计要求;铸件金相组织与力学性能均符合技术要求。     

基于主成分分析和变权相似性的粉体混合均匀性判断

为判断烧结型滚抛磨块制备过程中粉体原料的混合均匀性, 提出基于多图像相似性的粉体混合均匀度检测方法。 首先设计粉体采样装置在线采集粉体样本, 并利用数字显微镜采集粉体样本图像。 然后提取基于灰度直方图的图像灰度分布统计特征作为粉体图像特征参数, 采用主成分分析法(PCA)对特征参数降维, 并构建粉体图像特征矩阵。 最后计算每组图像中各粉体图像与样本密度中心的变权重相似度, 取其最小值作为该组图像的相似度, 并设定合适阈值判断粉体是否混合均匀。 试验结果表明: 该方法可以较为准确地判断混合终点, 并确定最佳混合时间, 适用于磨块粉体原料混合均匀性的判断, 从而提高生产效率和磨块质量, 提高经济效益。      

基于C/S模式的铸造炉料配比系统的开发

本文根据炉料配比和信息化的要求,提出了一种基于C/S体系结构的铸造炉料配比系统设计方案,并详细阐述了系统功能模块结构。该系统使用方便,在配比过程考虑到了元素的烧损,这样一方面实现了准确的炉料配比,另一方面在保证化学成分在控制要求的条件下实现了成本的最低化,对实际的铸件生产有着重要的作用。     

铸造炉料配比软件系统的开发与应用

炉料配比是铸件生产中的一个重要工序,随着计算机软件硬件条件的改善,利用计算机技术来进行炉料配比,显示出越来越大的优势。介绍了计算机铸造炉料配比软件系统开发的基本思路和原理,并介绍了华铸炉料配比系统——华铸FCS的基本功能及应用实例。应用表明,华铸FCS能够实现自动炉料配比,手动炉料配比,炉前炉料配比,在配比过程考虑到了元素的烧损,并且能够实现最小成本配比,这样一方面实现了准确的炉料配比,另一方面实现了成本的最低化,对实际铸件生产有一定指导作用。     

光学望远镜镜片旋转镀膜修正挡板的仿真设计

目的 提高新疆天文台南山观测基地ZZS1800-1/G真空镀膜机的膜厚均匀性指标。方法 通过建立旋转行星夹具系统的膜厚分布模型,利用高精度数值计算,基于ZZS1800-1/G真空镀膜机,研究镀膜机结构参数与镜面几何结构对膜厚均匀性的影响,分析蒸发源位置、望远镜镜片参数与修正挡板形状的关系,并进行修正挡板的仿真设计与验证。结果 在旋转行星夹具系统中,蒸发源与原点的距离对半径较大的镜面膜厚均匀性的影响最为明显。该距离600 mm以内,在镜面半径小于100 mm时,膜厚均匀性均低于1.7%;镜面半径为600mm时,膜厚均匀性最佳,为23%。加入修正挡板后,膜厚均匀性理论计算值为0.035%。在镀半径为600mm的镜片时,为保证均匀性小于1%,修正挡板的加工形变量要控制在2.2%以内。结论 加入修正挡板可有效提高ZZS1800-1/G真空镀膜机的膜厚均匀性,本文建立的仿真模型可为ZZS1800-1/G真空镀膜机在实际镀膜工作时修正挡板的设计提供理论参考依据。     

基于AMESim水下液压控制系统仿真分析

复合电液控制是目前深水油气田开发应用较多的控制方式。对水下液压控制系统进行分析,对主要的液压参数如操作压力,HPU蓄能器、水下蓄能器容积进行计算;依据南海某油气田工程实际,应用AMESim建立水下电液复合控制系统充压仿真模型,仿真模拟不同脐带缆管径对系统充压和ESD的影响,并利用AMESim仿真软件对南海某油田液压控制系统典型工况进行建模和动态仿真。仿真结果表明,该液压系统的各项性能指标均满足相应标准规范和工程的要求。该仿真研究为脐带缆管径选择提供参考,对水下液压控制系统的关键元部件选择分析有很好的参考和指导作用。     

基于GA-BP混合算法的液固挤压工艺组合参数逆向设计

为改善液固挤压复合材料成形过程中金属的流动均匀性,减少制件的内部损伤缺陷,基于人工神经网络及遗传算法,采用改进的混合GA-BP算法建立了设计参数与控制目标的非线性映射关系。通过对样本集的学习,初步建立了液固挤压工艺组合参数知识库,将网络预测值与实验值进行对比,其最大相对误差不超过0.79%,说明采用GA-BP混合算法建立的预测模型具有较高的预测精度。利用所建立的预测模型,分析了模具参数和工艺参数组合对制件变形均匀性的耦合作用,为液固挤压工艺的综合设计与优化提供了理论依据。     

S-S拓扑结构下大负载AGV无线电能传输系统设计

为优化AGV充电模式，设计一种无线电能传输系统，用于户外大负载AGV小车的无线充电。该无线电能传输系统包含AC/DC功率模块、高频逆变模块以及接收端整流模块，其中AC/DC功率模块采用华为R95021G1功率模块，输出低压模式可实现正常系统拓扑参数下10 kW输出，输出高压模式可实现高压低流输出状态；高频逆变模块将直流输入变换为高频交流输出，输出接线至地面端线圈拓扑；接收端整流模块将接收线圈的交流电压整流为直流输出，以供给直流负载或为电池负载充电。与逆变电源WiFi通信，实现输出参数的闭环调节和实施状态上报。选择磁耦合全桥S-S无线电能传输技术，采用频率跟踪算法实时调节PWM占空比和PFC模块输出电压来控制充电功率，最终实现AGV的无线快速充电，定位准确、无接触式火花、系统运行稳定。     

基于铸机扇形段的连铸板坯热装预处理工艺设备开发

连铸板坯的热装热送作为钢-轧界面重要技术,在绿色减碳、提高成材率和缩短生产周期方面起关键作用。微合金钢连铸板坯热装温度及比例持续提高的限制性环节是钢板表面的红送裂纹缺陷,针对此问题首钢自主设计开发了基于铸机扇形段的板坯热装预处理的工艺、设备及控制系统整套技术,实现了高温铸坯表面组织细化及强韧化,消除了高温热装轧材表面的“红送裂纹”缺陷问题,解决了快冷条件下高温铸坯弯曲变形、冷却均匀性等难题,最大限度保留了高温铸坯内部温度,提高整体热装温度。相比同类技术具有更好的经济性及可复制性。