1 GWt PB-FHR负荷跟踪运行特性分析

为研究熔盐堆系统在商业应用中的价值，分析其是否满足电网负荷的变化需求和安全运行的能力，本文以1 GWt球床式氟盐冷却高温堆（PB-FHR）为研究对象，仿真计算其在负荷跟踪模式下的瞬态行为和运行特性。以RELAP5/MOD4.0程序为研究工具，并植入相关的熔盐物性与计算关系式，建立氟盐冷却高温堆的热工水力系统与功率控制系统的仿真模型，对典型负荷工况参数变化情况下控制系统的响应特性进行仿真分析。结果表明：该氟盐冷却高温堆系统在设计的控制逻辑的调控下，展示出良好的负荷跟踪运行能力，堆芯功率能迅速响应负荷变化，功率超调和温度超调小，反应堆的运行参数始终处于合理的运行范围内。     

退火炉内罩中气体流动及钢卷传热的数值模拟

摘要：轧制力预报一直是热连轧过程控制模型的核心，浅层神经网络对复杂函数的表示能力有限，而深度学习模型通过学习一种深层非线性网络结构，实现复杂函数逼近。利用深度学习框架TensorFlow，构建了一种深度前馈神经网络轧制力模型，采用BP算法计算网络损失函数的梯度，运用融入Mini batch策略的Adam优化算法进行参数寻优，采用Early stopping、参数惩罚和Dropout正则化策略提高模型的泛化能力。基于上述建模策略，针对宝钢1880热连轧精轧机组的大量轧制历史数据进行了建模实验，对比分析了4种不同结构的前馈网络预测精度。结果表明，相比于传统SIMS轧制力模型，深度神经网络可实现轧制力的高精度预测，针对所有机架的预测精度平均提升21.11%。     

异步轧制Pb-Ca-Sn-Al合金晶界节点分形分析

Velcro® 和 Dual-lock 粘扣力学性能的实验与数值分析

张军，王佳琦，袁振伟

（郑州大学 化工与能源学院，郑州 450001）

创新点说明：

Velcro® 和 Dual-lock 粘扣虽然被广泛应用，但其力学性能却研究很少，本文通过拉伸，剪切，从不同拉伸和剪切角度的影响、不同拉伸和剪切速率的影响实验，以及双臂梁和180^o剥离实验，分别研究两种粘扣的力学性能，并分析比较它们各自特点。然后采用内聚力模型，分析了双臂梁和180^o剥离断裂过程。计算结果与实验结果相符合，尤其是模拟Dual-lock 粘扣180^o剥离过程，能很好地分析波动开裂过程。

研究方法：

实验采用Instron力学试验机，并利用Arcan夹具。选用3M生产的两种不同性能的粘扣，基板采用工字型铝材并用特殊固定方式。分别对两种粘扣进行了拉伸，剪切，不同拉伸和剪切角度影响，不同拉伸和剪切速率的影响实验，以及双臂梁和180^o剥离实验。用ABAQUS软件，利用内聚力粘接单元，对双臂梁和180^o剥离断裂过程进行了模拟。

研究结果：

拉伸和剪切实验发现Velcro®粘扣的力学性能与延展性材料类似，Dual-lock粘扣更像脆性材料；不同的施加力角度对其粘接强度影响不明显；施加力速率对其粘接强度有一定影响，Velcro®和Dual-lock粘扣在10-20 mm/min拉伸速率时有很高的粘接强度。利用内聚力粘接单元，对双臂梁断裂和180^o剥离过程进行了模拟，计算结果与实验结果符合，尤其是模拟Dual-lock 粘扣180^o剥离过程，能很好地分析波动开裂过程。

结论：

Velcro®粘扣应用在延展性链接处适合，Dual-lock 粘扣适合脆性链接；这两种粘扣采用10-20 mm/min的拉开速度有较高的粘接强度。内聚力模型能很好模拟这两种粘扣的断裂过程，可作为理论工具对粘扣进行设计和研发。

关键词：Velcro®粘扣，Dual-lock粘扣，力学性能，内聚力模型，数值预测

     

新型Ti-3Al-2Mo-2Zr(TA24)合金焊接及热处理工艺研究

根据新型钛合金Ti-3Al-2Mo-2Zr(TA24)化学成分、组织、性能特点,研究了材料典型温度高温性能,采用GTAW焊接中厚新型钛合金试板,在焊接接头无损检测后,在规定温度下执行焊后热处理,制备试样进行力学性能和金相等试验,分析新型钛合金焊接性及不同焊后热处理温度接头性能变化。结果表明新型钛合金具有良好焊接性和耐高温性能,650～750℃是该新型合金焊后热处理适宜温度。     

铋锡合金熔融沉积凝固过程及组织演变

采用数值模拟与工艺试验相结合的方法,研究了铋锡合金熔融堆积3D打印成形过程温度场变化,以及对成形件凝固组织演变的影响。结果表明,成形过程中各单元节点会经历若1干次热震荡,整个热循环曲线的震荡幅值不断变小。先被激活的单元节点所经历的热作用时间较长,且所经历热循环震荡的次数更多;在喷头直径0.2 mm,移动速度2 mm/s,成形间距2 mm,搭接率为50%,加热温度165℃,成形底板温度100℃工艺条件下,可得到致密度97.6%的3D打印金属件;通过对成形金属件截面微观组织进行扫描电子显微镜观察,可以观察到底层、中心和上层3个区域组织存在明显不同,其中中心区的显微组织为等轴晶组织,该现象与数值模拟分析结果具有一致性。     

电极感应熔化气雾化法制备高温合金粉末中非限制式喷嘴的结构优化设计

采用电极感应熔化气雾化制粉法（electrode induction gas atomization，EIGA）制备粉末过程中，非限制式喷嘴的结构设计直接决定气雾化粉末的质量；非限制式喷嘴结构中不合理的喷射角度常常会引起反喷、片状粉、细粉收率低等问题，严重影响粉末的生产效率和质量。采用商业计算流体动力学（computational fluid dynamics，CFD）软件Fluent，以自主设计的第三代EIGA制备高温合金粉末装置中非限制式喷嘴为研究对象进行数值模拟建模，对带有气体回流区的非限制式喷嘴在熔体初次雾化过程中，喷射角度对反喷现象的影响以及反喷产生的机理进行了研究。结果表明，非限制式喷嘴射流角度过大时，熔体液滴会出现明显反喷现象；当非限制式喷嘴射流角度过小时，熔体液流雾化前过热度不足，生产的粉末球形度较差。因此，在优化设计非限制式喷嘴时，要应尽量控制气体回流区位置低于非限制式喷嘴熔体入口位置，保证合金熔体的过热度，同时防止反喷等现象。     

镍基高温合金液相扩散焊接头组织及性能

镍基高温合金GH4413在高温下具有较为优异的高温持久强度和抗蠕变性能，在航空发动机和各种工业燃气轮机中得到广泛应用。以BNi 2作为填充合金材料使用液相扩散焊对GH4413合金进行了连接，研究了在焊接温度分别为1 030和1 080 ℃、保温时间分别为30和60 min等不同焊接参数下GH4413镍基高温合金的接头微观组织、成分分布和显微硬度。扫描电镜(SEM)以及能谱分析结果表明，当焊接温度为1 080 ℃、保温时间为60 min 时，钎缝组织中形成了性能良好的固溶体，且随着焊接温度的升高和保温时间的延长，钎缝的宽度增加，钎料元素向母材中的扩散深度逐渐增加，在母材近缝区形成了金属间化合物。     

柴油机42CrMo钢螺柱早期断裂原因分析

某柴油机喷油器的42CrMo合金结构钢螺柱出现早期断裂,通过宏观分析、化学成分分析、硬度测试、金相检验、工艺分析、再回火试验等方法,对螺柱断裂原因进行了分析。结果表明:回火温度过低,显微组织转变不充分,造成螺柱硬度、抗拉强度过高,氢脆敏感性增大,同时螺纹表面质量差加剧了应力集中,两者共同作用导致了螺柱的氢致延迟断裂。