变质处理及热处理对泡沫铝合金压缩吸能性的影响

采用可溶石膏型预制块,通过加压渗流的方法制备了高孔隙率的ZL101开孔泡沫铝合金,并对泡沫铝合金进行变质处理和T6热处理.通过压缩试验研究了变质处理和固溶热处理对泡沫铝合金的压缩吸能性能的影响.结果表明,通过石膏型渗流法制备的开孔泡沫铝合金的孔隙率可以达到89.3%～90.7%,采用变质处理和热处理能够有效提高开孔泡沫铝合金的强度,获得高比强度的开孔泡沫铝合金,其比强度达到0.82,理想吸能效率可达85%.     

占位法制备球形孔泡沫铝的结构与性能研究

以氯化钙、硬脂酸、硫代硫酸钠、尿素作为造孔剂,利用占位法进行孔径为1～2 mm,孔隙率为60%、70%、80%球形孔泡沫铝的制备。对其孔结构(孔面积、孔圆形度)、压缩性能和吸能效果进行对比分析。结果表明：氯化钙-泡沫铝因其具备较好的孔结构,所表现出的压缩性能和吸能效果也更优异。     

胞状AlCu5Mn合金泡沫的压缩性能和能量吸收特性

用熔体发泡法制备孔隙率为51.5%～90.5%、孔结构均匀的胞状铝合金(AlCu5Mn),研究其孔结构、压缩性能、能量吸收能力、能量吸收效率和吸能性能.结果表明:胞状铝合金孔结构由高孔隙率(88.8%)时的大孔径、多边形孔向低孔隙率(62.5%)时的小孔径、球形孔孔结构过渡,其压缩应力(σ)-应变(ε)曲线具有线性变形阶段、屈服平台阶段和致密化阶段三个部分,由线性变形阶段进入屈服平台阶段所对应的ε_s值介于2%～9%之间;屈服强度σ_s~*随着孔隙率的增大而下降,在孔隙率相同的条件下,胞状铝合金的力学性能优于胞状铝和多孔铝合金,其比刚度高于钢;当应变为定值时,胞状铝合金单位体积和单位质量的压缩吸能能力(C和C_m)都随着孔隙率的升高而降低,但是孔隙率在73.5%～82.1%范围内时,其C_m与ε的关系几乎不随孔隙率的改变而改变;对于孔隙率为51.5%～90.5%的胞状铝合金,它们的吸能效率的峰值都大于80%.胞状铝合金的C-σ和C_m-σ关系可以表征其吸能性能,从而可以根据实际工况选择作为减振吸能材料的胞状铝合金的最佳孔结构.     

中孔隙率通孔多孔铝合金的压缩性能研究

在采用复模铸造工艺制备孔径3.5~4.0 mm、孔隙率65.8%~87.3%的通孔多孔铝合金基础上,通过单轴压缩试验,研究通孔多孔铝合金的压缩性能和吸能能力。通孔多孔铝合金单轴压缩应力应变曲线,呈现线弹性变形、塑性平台段和压缩紧实阶段3个阶段。通孔泡沫铝合金的压缩屈服强度、吸能能力随孔隙率增大而减小,通孔多孔铝合金的压缩屈服强度与Gibson-Ashby的模型拟合结果吻合。     

建筑用降噪泡沫铝合金的吸声性能研究

制备了3种特殊孔结构的Al-Si12泡沫铝,并研究了特殊孔结构对泡沫铝吸声吸能的影响。结果表明,与常规单一孔结构泡沫铝相比,特殊孔结构泡沫铝在高频区和低频区的吸声效果较强,而在中频区吸声效果相对较差。对于层状周期孔结构、层状梯度孔结构和宽孔径范围孔结构的泡沫铝,层状周期和层状梯度的层数越多或孔隙率越大,其吸声吸能越好。     

石膏型渗流法制备的开孔泡沫铝的压缩行为研究

本文采用可溶石膏型预制块,通过加压渗流的方法制备了泡沫纯铝、泡沫ZL101合金和泡沫ZL102合金,并通过准静态压缩实验研究了3种不同基体材料的泡沫铝的压缩行为及吸能性能.结果表明:通过石膏型渗流法制备的开孔泡沫铝合金的孔隙率可以达到85％～93.5％;泡沫铝基体材料的力学性能对泡沫铝压缩力学性能有重要影响;泡沫ZL1...     

偻体发泡法泡沫铝制备工艺及性能的研究

本文研究一种新的泡沫铝制备方法－粉体发泡法。其工艺原理为：混合铝粉与一种发泡剂粉末（TiH2)，在一定温度下轴向压缩得到具有气密结构的预制品，加热预吕使发泡剂分解释放出气体迫使预制品膨胀得到泡沫铝。混合、压制和发泡是粉体发泡法的三个重要环节。本论文详细研究了各个工艺过程，确定了其在试验条件下的最佳工艺参数。混合速率250r/min，混合时间大于6h可以保证得到混合均匀的粉末混合物。压力130－150MPa，压制混合400℃－450℃时可以得到具有气密结构的预制品。同时调整发泡工艺中的参数发泡剂用量（1％左右）、发泡温度（600℃－7200℃），发泡时间（3－15min)可以得到不同孔结构的泡沫铝。泡沫铝的吸能能力和其压缩性能紧密相连。在其压缩应力应变曲线上有很长的一段平台区，显示出较大的吸能能力。其吸能能力受孔隙率的影响，随孔隙率呈非单调变化，在某一孔隙率下具有最大的吸能能力。吸能效率随应变的增加先增大后减小，在应变0．1－0．3之间存在一个峰值。泡沫铝的吸能能力和其压缩性能紧密相连。在其压缩应力应变曲线上有很长的一段平台区，显示出较大的吸能能力。其吸能能力受孔隙率的影响，随孔隙率呈非单调变化，在某一孔隙率下具有最大的吸能能力。吸能效率随应变的增加先增大后减小，在应变0．1－0．3之间存在一个峰值。研究了闭孔泡沫铝的导热性能，结果表明泡沫铝的导热性能低于实体铝，其导热性能不仅与孔隙率有很大的关系，而且其它孔结构及其宏观结构的影响也是不容忽视的。     

氢化钛热分解特性与小孔径低孔隙率泡沫铝合金

采用金属管道氩载气流中的程序升温分解装置获得了氢化钛的热分解特性;运用位移传感器计算机系统获得了铝合金熔体保温泡沫化过程中孔隙率与保温发泡时间的关系;用图像分析法研究了氢化钛在铝合金熔体中均匀分散时间对泡沫铝合金熔体孔结构的影响;研究了不同孔隙率泡沫铝合金的压缩力学性能.结果表明:在940 K时,发泡剂氢化钛分解的30～80 s内,随着均匀分散时间的延长,铝合金熔体泡沫的孔隙率保持恒定,但孔数增多,孔径变小,由此获得了制备高比刚度、小孔径和低孔隙率泡沫铝合金的新途径.     

填料粒子成型对泡沫铝合金孔结构的影响

在实验的基础上 ,绘制出填料粒子成型时的体积与泡沫铝合金的孔隙率相对应的变化曲线 ,并应用力学的基本原理对泡沫铝合金孔结构的成形机理进行了研究。确定填料粒子成型时的体积变化应在 0 %～ 12 %之间 (此时泡沫铝合金的孔隙率应在 41.6 %～ 47.6 %之间 ) ,才能稳定填料粒子尺寸 ,从而更好地控制泡沫铝合金的孔径尺寸 ,提高成型质量 ,稳定泡沫铝合金的使用性能。     

CaCl2作为造孔剂制备泡沫青铜的结构和力学性能

以青铜粉为原料、CaCl_2为造孔剂,采用粉末烧结溶解法制备开孔泡沫青铜。通过改变造孔剂体积分数和粒径成功制备出孔隙率为70%~90%,孔径1~3mm的泡沫青铜试样。研究了孔隙率和造孔剂的关系以及孔隙率、孔径对泡沫试样力学性能的影响,并对其孔结构,相组成和微观形貌进行观察和分析。结果表明:泡沫青铜试样的塑性屈服平台应力随孔隙率增加而减小,当孔隙率为77%~89%时,对应塑性屈服平台应力为12.6~2.6MPa。当应变量为50%时,孔隙率为77%~89%的泡沫青铜单位体积能量吸收值(W)范围为6.21~0.91MJ/m~3。试样的理想吸能效率(I)都接近0.82,说明泡沫青铜可以作为一种理想的吸能材料。     

悬浮燃烧合成二氧化硅中的粉体球化机制

以Si粉为原料，利用悬浮燃烧技术于1000℃下合成了球形二氧化硅粉体。产物在XRD图谱中，于2θ=22°左右有1个宽峰；且XRF结果显示，产物中硅氧比为1：1．95。同时SEM照片表明，产物呈完整的球形，粒径在50～500nm之间分布。本文重点讨论了硅粉在悬浮燃烧过程中的球形化机制。     

大型薄壁球罐球壳板制造过程的几何尺寸与曲率控制

大型薄壁球罐球壳板制造、组装时难度大。为了更好地控制球壳板的几何尺寸与曲率,保证球罐最终组装与焊接质量,结合宝丰集团两台3 000 m3混合C4球罐的制造实例,针对组装过程容易出现的问题,在球壳板下料、校形、检测、运输等过程中提出相应的解决措施。经过改进制造的球壳板在后续组装中取得了良好效果,也为保证球罐的焊接质量奠定了良好的基础。     

环面槽球笼式同步万向联轴器共轭曲面原理

采用共轭曲面原理对应用广泛的环面槽球笼同步万向联轴器,进行了分析;建立了球笼万向轴器实现同步运动时,各接触面的运动关系、曲面方程以及共轭运动关系,推导出了球笼万向联轴器瞬时同步的必要充分条件为两对啮合付的偏心值ε1T=ε1的结论.     

排球结构球形容器的整体无模成形

提出了排球结构球形容器的整体无模液压成形技术，分析了该技术的优点和适用范围及发展方向，成功地进行了成形实验，分析了壳体的变形过程、应变分布、壁厚变化和直径变化规律。     

棱台组合壳体整体胀形球形容器的实验研究

提出了一种新型平板焊接多面壳体(即棱台组合体)的整体胀形造球工艺技术,并通过实验获得成功。     

核心形状对石墨球化的影响

研究了低碳球铁中球状石墨的内部结构及核心形状，探讨了核心形状对石墨球化的影响规律。研究表明。核心的存在是石墨形核长大的基础，而核心形状对石墨的最终形状起着至关重要的影响；球形或接近球形的石墨核心长大后大多都能保持原来的球状，形状不规则的核心，则很难长大成为圆整的球状石墨。但是，铁水中如果只有气泡或球形核心存在，而没有足够的粘度、压力、过冷度和较高的表面能以及吸附等其它充分条件的配合，这些核心仍然很难长大成为球状石墨。也就是说，凡是有利于铁水中形成球形核心，并有利于这种核心在各个方向均匀生长的因素。都可看作是促进石墨球化的因素，反之亦然。研究还表明，表面活性元素的球化和反球化作用不是绝对的，在一定条件下它们可能会相互转化。传统理论中认定的球化和反球化元素，实际上并非在各种不同条件下都能促进或破坏球化。因此。有必要根据实际情况对球化元素与反球化元素进行重新界定。     

大型加氢反应器球封头与筒体连接结构有限元分析

对加氢反应器球封头与筒体连接处的结构进行了有限元应力分析计算,并以￠4400大型加氢反应器为例,分别对半球形封头及球缺形封头连接的两种结构形式进行了详细的应力分析,最终选择出一种较合理的结构,为加氢反应器的设计提供了可靠的依据。     

用补偿焊接法防止多面壳体焊接接头胀形开裂的研究

分析了多面壳体胀形开裂的原因，认为内侧焊趾处的塑性应变集中和热影响区塑性降低是引起开裂的主要原因，在此基础上，提出了防止胀形开裂的工艺方法，即由转移焊道和回火焊道组成的补偿焊法，通过实验研究说明，补偿焊法提高球壳体焊接接头工艺塑性和防止胀形开裂的原因在于转移焊道改变了内侧熔合线方向和改善焊趾形状；回火焊道改善了热影响区的组织，降低了热影响硬度，提高热影响区的塑性。     

硬质合金球面圆弧磨削加工装置研究

针对硬质合金凸凹模球面圆弧的加工 ,介绍了一种磨削加工装置的结构设计原理和使用调整方法。经使用 ,该装置能够加工硬质合金凸模和凹模的球面圆弧 ,产品质量达到进口模具水平 ,而且生产效率比手工方法显著提高     

球状生长与单向凝固的溶质分布对比

通过与单向凝固溶质分布的对比,发现球状生长不存在类似单向凝固的稳态溶质分布