振动技术在金属凝固中的应用与发展

介绍了机械振动和超声波振动在金属凝固过程中作用的研究现状，分析了在金属凝固过程中施加振动可以细化晶粒、改善组织、提高性能的原因，并对21世纪振动细晶技术的前景进行了展望。无污染的物理细晶技术无疑将在新世纪倍受关注，超声波在冶金中的应用有望再度成为材料领域的研究热点，而输出峰值高、负荷小的电磁脉冲超声波将会成为超声凝固细晶技术的新亮点。     

高能超声波制备铝合金半固态浆料技术的研究

研究了高能超声波制备半固态金属浆料的技术,包括制备工艺流程、非枝晶组织的生成机理,以及典型铝合金半固态浆料的制备工艺与组织.结果表明,采用超声波功率为1.2 kw、频率为20 kHz的钛合金振动头直接振动金属液的条件下,用0.5 min左右的时间制备出铝合金半固态浆料.由于高能超声波在金属熔体中产生的声空化和声流的共同作用,制备出细小、圆整的非枝晶颗粒的半固态浆料.所制备的A390浆料在无P变质条件下初晶si可细化到20μm左右;ZL101浆料的初晶α-Al非枝晶组织较圆整、细小,晶粒尺寸为80 μm左右.     

超声振动对过共晶Al-Si合金半固态浆料凝固组织的影响

研究超声振动制备过共晶Al-Si合金半固态浆料中工艺参数对半固态浆料组织的影响规律.利用A390铝合金熔体,超声振动至液固相线温度区内制浆,研究超声振动时间、振动后保温及空振比等不同条件下半固态浆料的组织变化.结果表明:超声振动后初晶Si可细化到20 μm左右:浆料在保温过程中,初晶Si粒以8μm/min的平均速度快速长大,2 min内初生Si晶粒仍保持较好的圆整度;2 min后初生Si晶粒慢慢恶化;在1℃/min的冷却速度下,在0.5～10 min的振动时间范围内,初生Si以小于2.5 μm/min的速度缓慢长大;当超声振动的空振比为0.5时,初生晶粒的细化效果最好.     

基于方差分解的堆芯下封头熔池模型敏感性分析

下封头熔池模型是熔融物堆内滞留(IVR)有效性评价的重要模型，具有关系式复杂、输入参数多且具有较大不确定性的特点，传统的局部敏感性分析方法在进行复杂模型敏感性分析时具有计算量大、效率低的缺点。本文基于方差分解的全局敏感性分析方法，采用中国核动力研究设计院自主研发的敏感性分析工具SALib和熔融物堆内滞留软件CISER，针对下封头壁面热流密度比等5个关键结果参数开展了输入参数敏感性分析，得到了输入参数对关键结果的敏感性系数及影响趋势，可为下封头熔池模型和严重事故策略的优化提供参考。     

高硅铝合金的半固态压铸成形技术

本文介绍了利用超声振动制备半固态浆料及其流变压铸成形方法,以及利用该方法进行高硅铝合金的压铸成形研究。半固态压铸成形工艺适合于高硅铝合金材料零件的成形制造,可降低成形温度,组织致密,性能提高。A890及含20％Si的AlSiCuMgNiRE高硅铝合金经过半固态压铸成形,抗拉强度比液态压铸提高50％左右,且可以通过热处理提高零件的性能。     

复杂条件下的地下厂房岩壁梁岩台开挖爆破实践

在白莲河抽水蓄能电站地下厂房岩锚梁开挖施工过程中,针对节理、裂隙较发育且地质构造复杂的特点,采用预留保护层分区、分步开挖方法,通过调整爆破参数和施工方法进行了多种方案的现场试验,确定了优化的开挖方案和爆破参数,获得了较好的岩台质量.     

静态模拟气固两相体起晕和击穿的实验研究

研究了非均匀电场中的静态模拟气固两相体放电的击穿、起晕特性及固相物介电常数、占空比、放电间隙、电压极性和种类对击穿电压与起晕电压的影响。结果表明:实验范围内,正极性大占空比时,随放电间隙的增加,两相体的起晕电压逐渐低于空气的起晕电压。正极性和交流电压下,两相体的击穿电压比空气高。     

超声半固态流变挤压成形Al-20Si-2Cu-0.4Mg-1Ni合金的组织特征(英文)

通过超声振动半固态流变挤压铸造工艺制造汽车空调压缩机铝硅合金斜盘零件,研究合金的组织特征。发现在Al20Si2Cu0.4Mg1Ni合金的组织中,除了通常具有的初晶Si和α(Al)+β-Si共晶相之外,还有非平衡α(Al)颗粒或枝晶。挤压铸造过程中的较快的冷却速度而非压力是非平衡α(Al)相形成的主要原因。在半固态浆料的制备过程中,超声振动的声压作用能促进非平衡α(Al)相在共晶温度以上生成,并生长为非枝晶颗粒。超声处理的过共晶AlSi合金中的非平衡α(Al)相由共晶温度以上生成的圆形α(Al)晶粒和少量共晶温度以下生成的细小α(Al)枝晶构成。由于超声振动的作用使α(Al)基体中的Si的固溶度增加,并使初晶Si的形成温度降低,组织中初晶Si颗粒的体积分数显著降低。流变挤压斜盘中的初晶Si颗粒的平均直径和体积率分别为24.3μm和11.1%。     

中子时空动力学内瞬态热工反馈计算的分析

以中子学计算为主干,采用隐式龙格库塔进行时间离散,粗网节块法进行扩散计算实现堆芯三维少群时空动力学的计算。在其瞬态计算过程中引入热工反馈计算进行截面更新,以逼近真实堆芯的瞬态行为。解读和分析对应的热工反馈计算部分,并通过福清机组的插棒提棒问题进行数值验证。结果表明引入的热工反馈计算在固定步长和自适应步长情况下与商业SMART软件的计算结果符合较好。     

大角度超声横波探伤机车车轮的可靠性分析

从探伤原理方面即灵敏度、声场覆盖情况、聚焦效果等进行了分析，并以常见的特例加工缺陷的曲线图说明大角度横波探伤不但有较高的灵敏度，而且能探测到各种形式的缺陷。重要的是，车轮在日常探伤中最常出现的危害性缺陷，均能利用大角度超声横波探伤方法探测出来。还通过几年的实践经验总结出利用该方法探伤时必须遵循的原则。