内冷却器对方坯连铸结晶器内钢水流动影响的数值模拟

采用CFD软件Fluent对0．2％碳钢165mm方坯连铸结晶器内钢水在流场温度场耦合作用下钢水流动状况进行数值模拟并考察结晶器内冷却器的作用。结果表明内冷却器可以明显的减缓钢液的波动状况，降低钢液的流动速度。而使钢液的流动变得均匀。     

铁路车辆用E级钢喂线法炉外精炼技术研究

将钢包喂线、吹氩的炉外精炼技术，应用到铁路车辆配件铸钢车钩的冶炼工艺中，达到降低氧含量，提高铸钢件洁净度的目的。经过这种技术处理过的钢液，全氧量降低到平均38．6×10^-4%，脱氧率53．1％，达到铁道部新技术标准Q／QC35—136—2004对铸钢件的要求（氧含量≤50×10^-4％），同时还可以节约终脱氧剂用铝量1kg／t钢，成效显著。     

渤中19-6气田封隔器金属材料的腐蚀适应性评价

在模拟渤中19-6气田井下工况环境中对35CrMo碳钢、42CrMo碳钢、HS110抗硫钢、13Cr不锈钢、13Cr超级不锈钢(13CrS)、2205双相不锈钢等6种金属材料进行了腐蚀试验,研究其腐蚀行为。通过失重法计算金属的腐蚀速率,采用扫描电镜(SEM)观察金属腐蚀形貌,采用X射线光电子能谱仪(XPS)分析腐蚀产物成分。结果表明：HS110抗硫钢、35CrMo碳钢、42CrMo碳钢、13Cr不锈钢、13Cr超级不锈钢、2205双相不锈钢的腐蚀速率依次降低,且所有钢在液相中的腐蚀速率高于其在气相中的腐蚀速率。渤中19-6气田封隔器的中心管推荐选用13Cr超级不锈钢和2205双相不锈钢,卡瓦等功能性部件推荐选用42CrMo碳钢。     

碳钢——黄铜中间层——不锈钢液固相扩散结合区组织

用扫描电镜组织观察、能谱微区成分分析、X射线衍射等方法,研究了20钢—液相H62黄铜—304不锈钢液固相扩散结合区的组织.结果表明,通过碳钢、不锈钢与黄铜液相中间层的液固相扩散,低碳钢与不锈钢可以获得良好的冶金结合;在黄铜/不锈钢界面,液相黄铜中Cu,Zn原子沿固相晶界的扩散比较显著,形成网状黄铜包围奥氏体晶粒的组织;在碳钢/黄铜界面,固相向液相中的溶解比较明显,形成岛状富铁相分布于黄铜基体的组织;富铁相中含有较多的Cr和Ni元素,冷至室温仍为奥氏体.     

离心中间包净化钢液的物理模拟

采用物理模拟的方法，对离心中间包净化钢液的动力学进行了考察。采用低熔点金属液，分别考察金属液柱高度、锥度、磁感应强度、电阻率、磁场分布、屏蔽等对金属液旋转运动的影响。结果表明，增加磁感应强度、提高金属液柱深度、适当增加金属液旋转腔的锥度将有助于获得更高的金属液转速；金属液旋转速度与金属液的电阻率成反比关系。当磁感应强度为14．4mT时，钢液的转速预计可达80r／min；采用活塞流模型计算的夹杂物去除效果表明，100r／min的钢液转速和钢液1t／min的流量下，直径20um以上的夹杂物去除效率可以达到70％以上．     

410不锈钢冶炼过程全氧及夹杂物特征分析

对410不锈钢AOD-LF-CC冶炼过程的不同阶段取钢样。采用扫描电镜和能谱分析研究了410不锈钢在冶炼过程不同阶段的夹杂物形貌和成分,并对相应的全氧含量进行了化学分析。结果表明,在AOD阶段钢液中夹杂物主要为CaO-MgO-Al2O3-SiO2-MnO;LF中的夹杂物则主要是CaO-SiO2-MgO-Al2O3,全氧含量较AOD环节没有明显变化;铸坯中的夹杂物主要为SiO2-Al2O3-MgO-CaO,并伴有MgO-Al2O3出现。在410不锈钢生产时采用SiFe做脱氧剂,选择合适的精炼渣,可以不加钙处理工艺在LF过程实现夹杂物的塑性化。     

不锈钢贴层碳钢基层复合法兰制造工艺

不锈钢法兰与Q235碳钢法兰价格相差4～5倍，法兰直径越大差价越大。在制盐工业中，不锈钢法兰在200～300℃盐水的冲刷下腐蚀相当严重，其更换频率也相当高。用碳钢法兰加不锈钢贴层代替不锈钢法兰，其耐蚀效果良好，生产成本降低。具体制造工艺流程见图1。在制造过程中应注意以下事项：     

乙醇冷媒液中复配缓蚀剂的研究

通过失重法测定了A3钢、铜、铝在20%乙醇冷媒液中的腐蚀速率和复配缓蚀剂的缓蚀效果，筛选出不含 NO-2的复配缓蚀剂.该缓蚀剂可以有效减缓碳钢、不锈钢、紫铜和铝合金材料在乙醇冷媒液中的腐蚀，同时提高冷媒液的稳定性，改善其冰点和沸点.     

热处理对高强软磁不锈钢OCr13Ni4Mo性能的影响

研究了高强软磁不锈钢OCr13Ni4Mo在不同热处理状态下，钢的电磁性能、力学性能、电化学性能的变化。研究结果表明：OCr13Ni4Mo钢通过1000℃固溶处理，再经580℃回火，控制钢中逆变奥氏体在7％～9％之间，可获得电磁性能、力学性能、耐蚀性能皆化的高强软磁不锈钢．     

残余氧对TiN+Si3N4纳米复合薄膜硬度的影响

用直流等离子体增强化学气相沉积设备在不锈钢表面沉积纳米晶TiN和纳米非晶Si3N4复相薄膜．主要研究了氧元素对薄膜硬度的影响．结果表明，薄膜中极其微量的氧含量就会使nc—TiN α-SiaN4薄膜的硬度大幅降低．薄膜中氧含量小于0.2％(原子分数)，薄膜硬度可以达到45～55GPa，而氧含量升至1％—1．5％后，薄膜硬度降至30GPa左右．其原因与晶界处形成SiOx相有关。     

不锈钢/碳钢TIG焊熔池表面流动行为

为研究异种钢在钨极惰性气体保护焊过程中的熔池表面流动行为,以粒子示踪法为基础,通过激光熔池表面反射的方法,对304不锈钢/Q235碳钢、316L不锈钢/Q235碳钢焊接过程中熔池表面液态金属的流动行为进行了研究,分析了熔池表面示踪粒子的运动趋势,并以此为依据计算了熔池表面液态金属的流动速度.结果表明,在不锈钢/碳钢的TIG焊过程中,熔池表面的液态金属存在从不锈钢侧流向碳钢侧的流动行为.其中,示踪粒子在304不锈钢/Q235碳钢的焊接熔池表面平均流动速度约为25.3 mm/s,在316L不锈钢/Q235碳钢的焊接熔池表面平均流动速度约为21.6 mm/s.     

不锈钢低真空加热过程去膜机理分析

在低真空条件下对供应态及800℃空气中氧化过的0Cr18Ni9不锈钢进行加热,同时对供应态不锈钢板进行熔融铜中浸泡试验．结果表明,低真空加热使不锈钢表面氧化膜结构发生变化,而这种氧化膜不能阻止熔融铜对不锈钢板的大量溶解．通过对真空钎焊不锈钢去膜机理的探讨以及热力学计算,提出低真空条件下碳能够起到还原松动氧化膜的作用;当熔融铜沿着开裂的氧化膜流动接触到不锈钢基体,在Ni原子向液态铜中优先扩散的带动下,不锈钢快速溶解并将氧化膜抬起,在表面张力作用下最终实现低真空钎焊氧化膜的彻底破除．     

电磁制动下薄板坯结晶器内钢液流动优化

电磁制动对结晶器内钢液流动具有显著影响,为明确电磁力对高拉速薄板坯结晶器内流场分布的影响规律,建立了薄板坯电磁连铸结晶器内钢液流动的三维数学模型,利用数值计算方法研究磁场与流场耦合对钢液的流动影响。模拟结果表明,五段式电磁制动技术产生的恒稳磁场可以显著抑制钢液湍流流动,降低弯月面波动,且具有稳定钢渣界面的作用;通过研究高拉速与制动力的产生关系,揭示了由线圈产生的磁感应强度与不同拉速的匹配程度。     

双频电磁约束成形的温度场研究

双频电磁约束成形是一种利用较高频率电磁场熔化金属和利用较低频率约束金属熔体成形，同时实现金属坯料无坩埚熔化和无型成形的先进加工技术。测试并分析了不锈钢(1Crl8Ni9Ti)双频电磁约束成形过程中的温度场及其影响因素。结果表明，成形线圈功率仅影响成形温度场大小而对温度场峰值位置无影响；加热线圈功率和成形样件抽拉速率同时影响成形温度场大小与峰值位置；稳定成形时成形样件抽拉速率的变化改变熔体的温度，而熔体高度在一定的范围内无明显变化，即稳定成形时熔体高度恒定。利用双频电磁约束成形技术制备了大宽厚比不锈钢样件，其宏观组织为定向组织。     

外加横向磁场对304不锈钢焊接熔池影响机理分析

为了改善焊缝成形及提高焊接零件组织和性能,文中采用有限元法对外加磁场作用下的304不锈钢焊接熔池进行电磁场和热流场之间的耦合分析,得到了有无外加横向磁场作用下熔池内液态金属流动的速度矢量分布. 结果表明,外加磁场使熔池横截面最大流速分布由单一的熔池中心中部改为熔池中心上表面略靠下和熔池底部;熔池纵截面最大流速由首尾端漩涡交汇处改为沿两个漩涡流动方向较均匀分布,这是由于电磁压力抵消了部分表面张力,使表面张力的作用位置更靠近熔池中心位置. 在304不锈钢上进行堆焊试验,焊道横截面组织形貌证实了上述模拟结果.     

外加磁场对薄壁零件堆焊层形貌的影响

针对薄壁零件在微束等离子堆焊过程中两侧的液态金属下淌导致成形不好的问题,开展薄壁零件在堆焊过程中熔池力学行为分析和熔池成形的控制策略研究. 提出了外加磁场的方法,向熔池施加指向内侧的电磁力,对向下流淌的液态金属进行干预,从而抑制液态金属的流淌. 采用有限元软件COMSOL对工件上产生的电磁场、涡流场及附加电磁力进行仿真分析. 在304不锈钢上开展单道多层堆焊试验,获得了不同磁感应强度下的堆焊层形貌. 结果表明,外加磁场能明显改变微束等离子焊的力学行为和成形规律,并能有效抑制边沿液态金属流淌.     

横向旋转磁场对TIG焊焊缝成形的影响

设计了一种横向旋转磁场发生装置,利用载波和高频调幅波分别控制励磁电流(0～15 A)和励磁频率(50～1 000 Hz)的大小.将该磁场应用于TIG焊,利用磁场的旋转带动TIG焊接电弧的旋转,并以奥氏体不锈钢0Cr18Ni12Mo2Ti为研究对象,重点考察了磁场参数对其焊缝成形的影响规律.分析了横向旋转磁场作用下TIG焊电弧瞬时形态的特点,并根据旋转电弧对工件作用区域的变化特征,论述了横向旋转磁场影响焊缝成形的机理.结果表明,合理设置横向旋转磁场的磁参数可简便、有效地控制焊缝成形,能够满足不同场合的焊接要求.     

2.05 m/min高拉速低碳钢FC控流结晶器的应用

板坯高速连铸因具有减少设备投资、增产增效和降低物料消耗的优势而受到越来越多的关注。为解决低碳钢浇铸周期与精炼周期的匹配问题和进一步提高生产效率,某钢厂开展了结晶器电磁制动参数优化的高速连铸工艺技术研究,施加磁场后,随着上线圈电流由模式A增加到模式C,结晶器表面的钢液流速由0.35 m/s减小至0.21 m/s,结晶器内上部流场流速减弱,在高拉速下可明显起到降低表面流速的作用,随着吹氩流量从12 L/min增加至20 L/min,钢液表面流速增加,随着水口浸入深度的增大,结晶器内的流场形态变化不明显,2.05 m/min拉速下夹杂物指数较1.8 m/min拉速夹杂物指数明显降低。     

Y12Cr13易切削不锈钢气孔缺陷分析及工艺改进措施

针对高S Y12Cr13易切削不锈钢连铸方坯产生的气孔缺陷,采用低倍检验、扫描电镜对缺陷处进行检测分析。通过理论计算以及相关验证试验,分析钢液中N2、H2、CO气体与气孔缺陷相关性,采用排除法最终确定具体原因。综合分析试验结果表明：Y12Cr13不锈钢连铸方坯气孔缺陷是由于钢液中发生C-O反应生成CO气泡所致,采取降低钢液中游离O质量分数的工艺改进措施可有效减少连铸方坯的气孔缺陷。