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1.
针对聚变堆用316LN奥氏体不锈钢材料,分别在连续激光和脉冲激光模式下进行了激光填丝焊接试验。主要研究了不同焊接工艺参数下的焊丝熔入特征及其对焊缝质量的影响,并对连续激光与脉冲激光焊接熔池流动及熔池形貌、接头的显微组织进行了研究。结果表明,连续激光填丝焊和脉冲激光填丝焊在合适的焊接工艺参数下均能获得焊丝液桥过渡,且熔池铺展均匀、焊缝成形良好。与脉冲激光填丝焊相比,连续激光填丝焊在坡口中的熔池长度约是脉冲激光填丝焊的3倍,温度梯度较大,更易产生侧壁未熔合和贯穿焊缝中心的凝固裂纹等缺陷。连续激光填丝焊的焊缝显微组织以柱状晶为主,由焊缝两边向焊缝中心生长,方向性强。脉冲激光填丝焊的焊缝两侧显微组织以柱状晶为主,各个区域都受到了相邻脉冲的重复作用,具有周期性,产生二次结晶,有助于熔池的搅动和晶粒细化,打乱了枝晶生长的方向性;焊缝中心区域为方向各异的柱状晶和等轴晶,枝晶间距减小,能够抑制裂纹的产生。 创新点: 首次提出通过脉冲激光调控结晶形态以抑制厚板焊接中裂纹的焊接工艺,可在不添加任何外部设备的基础上实现对裂纹的有效控制,打破了传统焊接工艺带来的局限性。  相似文献   
2.
激光熔丝增材制造作为一种定向能量沉积技术,具有很好的发展前景。文中对国内外激光熔丝增材制造监测与控制系统进行归纳概述。现阶段,国内外激光熔丝增材制造常见的监测系统包括结构光扫描系统、红外测温成像系统等,实时监测沉积层高度、熔池状态;常见的控制系统为以闭环控制策略为主的在线反馈送丝速率控制系统、在线反馈激光功率控制系统等,在线监测系统与控制系统协同作用,能够显著优化增材制造工艺、提高成形质量。介绍了包括三维超声波扫描技术、电磁振动监测技术在内的新兴激光熔丝增材制造监测技术。结合激光熔丝增材制造技术的工艺难题对下一代监测与控制系统进行展望。国内外对沉积层高度和宽度、熔池尺寸和温度等监测对象已有较为充分的研究和试验验证,但在沉积过程中,由于激光的高能量密度会造成高温度梯度,因此对沉积过程在线高精度、高质量监测与控制技术的研究变得至关重要。 创新点: 激光熔丝增材制造成形精度要求高,同时国内外对该技术的相关工艺、成形原位控制的研究处于起步阶段,对沉积层、熔池偏差的实时监测与控制进行深入研究具有重要意义。  相似文献   
3.
摘要:随着国家工业的快速发展,对高品质钢的需求增大,侵蚀的耐火材料作为钢中外来夹杂物的主要来源受到广泛关注。基于此,阐述了耐火材料与钢液的反应机制、不同耐火材料与钢液的相互作用以及对钢液质量造成的影响。耐火材料会向钢中溶解并与钢中成分发生反应,之后形成界面层,当界面层是高熔点物质时,会阻碍耐火材料的溶解扩散,当界面层是低熔点物质时,会发生乳化作用,形成的新界面再与钢液发生反应。钢包耐火材料与钢液的相互作用会形成夹杂物对钢液造成污染。此外,在电磁场的作用下会改变耐火材料的侵蚀行为。不同钢种的冶炼要选择合适的耐火材料,对于如何快速准确选取与冶炼钢种配套的耐火材料有待研究。  相似文献   
4.
摘要:为了评估新型中间包微孔MgO耐火材料与钢液的反应性,系统测定了不同钢液与微孔MgO耐火材料表观接触角,研究了界面化学反应产物以及钢中夹杂物组成的变化。结果表明:含硫钢在微孔MgO耐火材料上铺展性最好,帘线钢次之,模具钢最差,主要是表面活性元素S降低了钢液表面张力所致;熔钢与耐火材料的界面行为中既包含了物理渗透又包含了化学反应。当界面处镁蒸气压极低时,一定的硅含量能导致MgO耐火材料被还原,界面处形成了大量镁橄榄石,从而降低了微孔MgO耐火材料的化学稳定性。钢液与耐火材料界面处的产物在很大程度上影响了钢中夹杂物组成,导致了夹杂物成分的改变。  相似文献   
5.
摘要:通过数值模拟方法,研究了210t铁水包静置温降过程中铁水包包盖和铁水液位对铁水温降速率的影响。模型中使用S2S辐射传热模型来考虑渣层与包盖间的辐射传热,并分析了不考虑铁水自然对流对计算结果的影响。结果表明:铁水静置过程计算中,考虑铁水自然对流现象能够明显提高铁水温度的均匀性,并提升计算结果的准确性。使用包盖能够有效减少铁水包静置过程铁水的热量散失,提高铁水的4h静置后最终温度13℃。铁水包内铁水液位会影响静置过程中铁水温降速率,液位降低会增加铁水温降速度。  相似文献   
6.
田儒良  岳峰  史健凯 《炼钢》2022,38(1):42-48
采用有限差分法,建立了钢包的传热物理模型和耐火材料层的温度分布模型,研究炼钢过程中钢包包衬温度场分布和钢水温降的影响。结果表明热态空包每多停留1 min,后续钢水温降增加约0.26℃;空包停留1 h后进行1 h的离线烘烤,后续出钢阶段钢水降温约12℃;永久层导热系数越小,永久层的温度梯度会越大,隔热效果会越好,工作层宜采用导热系数相对较大的镁碳砖,永久层采用低导热系数的轻质浇注料;钢包包衬侵蚀对钢包造成钢水温降值影响较小,侵蚀造成的钢水温降值波动不超过1℃;1 t的残余钢量和1 t的残余渣量会引起钢水温降6.65℃和7.23℃;钢水量增加1 t,钢水温降值降低0.03℃。  相似文献   
7.
反应堆堆芯内部存在多种不同物理场之间的相互作用和反馈,对其准确模拟需要考虑这些物理过程之间的耦合。为了降低堆芯核 热 流耦合模拟的实现难度,消除不同物理场之间的外部插值过程,本文构建了核 热 流耦合模拟的格子Boltzmann方法(LBM),将中子输运(包括SN方程、SP3方程以及扩散方程)、考虑燃料流动效应的缓发中子先驱核守恒方程以及流动传热方程统一到相似的LBM格式下,采用统一的LBM碰撞 迁移过程进行求解,有效降低了堆芯多物理耦合模拟的实现难度。计算结果表明:本文建立的核 热 流耦合LBM模型对不同雷诺数下的流动效应均能准确模拟,同时温度反馈在高温熔盐堆低速流动条件下有较为明显的影响,不能忽略;提高堆芯熔盐流速能够有效地展平功率及温度分布。  相似文献   
8.
有效缓发中子份额(βeff)是研究反应堆动力学特性的关键参数。在液态燃料熔盐堆(MSR)中,燃料流动引起缓发中子先驱核(DNP)在堆内的再分布,并使部分DNP在堆外回路衰变,从而导致βeff的计算方法与固态燃料反应堆不同。为评估石墨慢化通道式熔盐堆内燃料流动引起的反应性损失,研究缓发中子随燃料的流动行为,同时为堆设计和安全分析提供依据,分别基于解析方法和数值方法推导了计算βeff的数学模型,计算了熔盐实验堆(MSRE)在额定工况下的DNP损失份额和堆内DNP浓度分布,并分析了燃料在堆外流动时间和入口流量对βeff的影响。结果表明:两种方法均可对DNP行为提供合理描述;固定燃料在堆外流动时间,βeff随入口流量的增加而减小;固定入口流量,βeff随燃料在堆外流动时间的增加而减小,80 s后趋于稳定。  相似文献   
9.
通过电化学方法结合浸泡腐蚀测试考察了金属Mg对MgCl2-NaCl-KCl(MNKC)熔盐的净化和腐蚀抑制作用。结果表明,金属Mg的加入量在500μg·g-1以上时,316H不锈钢在600℃MNKC熔盐中的腐蚀电位Ecorr<-0.80 V vs NiCl2/Ni,腐蚀电流密度Icorr<25μA/cm2,线性极化电阻Rp>800Ω·cm2,熔盐对316H不锈钢的腐蚀得到显著抑制。并对金属Mg对MNKC熔盐的净化和腐蚀抑制机理进行了探讨。  相似文献   
10.
The melt of silicon, hindering nitridation for its agglomeration, should be avoided in the direct nitridation of silicon to synthesize silicon nitride powders, although liquid phase facilitates nitridation. Therefore, we proposed a method to nitride molten silicon without agglomeration. Thermogravimetric and in situ Raman studies on the nitridation process of molten silicon were performed. The as-prepared silicon nitride samples were found to be micron clusters composed of submicron grains with high α-Si3N4 content. The nitridation of molten silicon at 1500°C was completed after 500 s and 109 times faster than the nitridation of solid silicon at 1350°C. β-Si3N4 is produced dominantly by α–β-phase transition. Less nitridation time and low temperature can decrease the β-Si3N4 content. The rapid nitridation was owning to core–shell structure Si@Si3N4, which was formed after the initial nitridation of silicon particles and hindered the agglomeration of molten silicon.  相似文献   
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