供热系统的"垃圾改造"

为解决目前供热锅炉对环境造成的污染问题,改善空气质量,国家已经决定逐年快速取缔区域性锅炉和分散锅炉.我国面临着工业用热、民用采暖和生活用热量迅速增长的需求,为减少新建供热机组的投资,充分利用原有设备,节约能源,采用垃圾焚烧技术对现有锅炉进行改造,必将具有广阔的发展前景和市场需求.     

TA15钛合金不等厚L型材热轧有限元模拟

利用有限元分析软件Deform-3D建立TA15钛合金不等厚L型材的轧制模型,研究各道次轧件温度场、应变场、金属流动速度的变化规律。模拟结果表明,轧制过程中产生的大量变形热会导致轧件温度升高,且K1~K3道次薄壁侧温度明显高于厚壁侧。在K6和K7道次轧制时,轧件温度过低,需回炉补温。轧件的应变随轧制道次的增加而增加,薄壁侧应变大于厚壁侧。轧件各部位温度及变形量的变化会影响轧件金属流动速度,在K1道次轧制时,厚壁侧与薄壁侧的流动速度差较大,导致轧件产生弯曲变形。采用楔形坯料可有效避免轧件出现变形弯曲。     

团聚粉末制备工艺对冷喷涂Ti2AlC沉积的影响

以热压烧结后球磨粉碎的Ti_2AlC亚微米粉末为原料,通过水热处理使其团聚成微米级粉末,并运用冷喷涂技术在Zr-4合金基体上沉积Ti_2AlC涂层。采用扫描电子显微镜、金相显微镜、XRD衍射仪、激光粒度分析仪等对Ti_2AlC颗粒和涂层微观结构进行表征;采用显微硬度仪和拉伸测试系统对Ti_2AlC涂层的基本力学性能进行测试;采用N2吸附法测涂层孔隙,采用电化学工作站测涂层的贯通孔隙。结果表明:对平均粒径0.3μm的Ti_2AlC粉末进行水热处理时,添加硫酸铵能够促进亚微米颗粒的团聚,团聚粉末的平均粒度可达到6μm。此粉末的冷喷涂特性最好,沉积的Ti_2AlC涂层厚度达到100μm,涂层中有微孔和介孔但没有贯通孔隙,涂层和基体结合强度达到了44MPa。     

基于遗传算法的抽汽供热机组间的热电负荷分配优化研究

目前,随着电网中新能源电力的规模接入,缺乏全局优化指导的传统调度模式使得电网整体运行效率低下,火电厂的节能减排日趋重要。本文针对电厂中200 MW及600 MW供热抽汽机组间热电负荷的分配优化问题进行了相关研究,通过理论计算和现场实验相结合的方法,建立了不同热、电负荷下每台机组的热耗曲线,在考虑冷凝器背压的情况下,利用热耗曲线以及机组的耗差信号,通过遗传优化算法,实现了热电负荷分配优化,达到了节能降耗的目的。这对我国供热机组占绝大多数的北方电厂的节能优化具有一定借鉴意义。     

包套设计对典型粉末钛合金拉伸性能的影响

采用热等静压工艺制备Ti-6Al-4V和Ti-60两种预合金粉末钛合金,研究两种不同包套形式对粉末合金拉伸性能的影响,采用SEM观察粉末合金的拉伸断口形貌,并利用MSC.Marc有限元分析软件对两种包套在热等静压过程中包套各部位的尺寸收缩进行模拟预测。结果表明:包套结构设计不合理时,焊缝在热等静压过程中存在泄漏的风险,进而会严重恶化粉末合金的性能;有限元模拟仿真可以辅助包套设计,提高效率,对制备粉末冶金近净成型构件有较为重要的工程应用意义。     

TiB+TiC含量对锻态钛基复合材料微观组织及力学性能的影响

通过3次真空自耗电弧熔炼、自由锻+旋锻的方式制备了不同TiB+TiC含量的颗粒增强钛基复合材料,研究了TiB+TiC含量对锻态钛基复合材料组织与力学性能的影响。结果表明,添加的B4C在基体中完全反应,TiC为唯一碳化物,TiB为唯一硼化物。经锻造后,钛基复合材料横向组织由球状、片状α相和包围在四周的β相组成,短棒状和块状增强相离散分布,而纵向组织由沿着流变方向被拉长的α相和β相组成,增强相沿着流变方向排列分布。当TiB+TiC含量为5vol%时,钛基复合材料表现出优异的综合性能,抗拉强度达到1291 MPa,延伸率为8.5%,磨损体积较相同工艺制备的TC4钛合金减少25%。当TiB+TiC含量增加到10vol%时,粗大的TiB增强相和微孔缺陷数量大幅增加,钛基复合材料的塑性和耐磨性被削弱。     

钛基合金的多尺度模拟与优化设计

钛基合金微观组织复杂、与性能的关系尚不完全清楚,存在一些仅靠实验难以解决的矛盾,如钛铝金属间化合物具有良好的高温性能,但其室温塑性较低,制约其在航空发动机等领域的广泛应用;而对于医用植入合金和柔韧钛合金要求在低弹性模量条件下实现高强度。本研究针对航空发动机中应用的高温钛基合金和具有广泛应用前景的低模量多功能钛合金两类材料,充分利用信息化手段,特别是发挥超级计算的作用,通过集成电子、原子层次计算探索合金化对相变的影响、形变机制及其与变形条件的关系;借助相场动力学模拟结合热力学动力学数据库分析,揭示高温成形、热处理和使役过程中的微观组织演化动力学规律;借助有限元模拟轧辊孔型等因素对钛合金丝材成形工艺的影响,并通过实验研究加以验证,实现合金的计算辅助设计和多种性能及工艺的综合优化。     

TC4钛合金T形薄壁型材挤压模具设计及优化

挤压模具的合理设计在钛合金挤压型材的生产中起着关键作用。使用有限元软件对TC4钛合金T形薄壁型材挤压过程进行了数值模拟。采用单因素法和正交实验法对不同结构参数进行了模拟组合,以出口标准速度场偏差SDV值作为参考依据,研究了入口圆角、模孔位置以及导流槽形状对挤压后金属成形效果的影响,并分析了挤压过程中金属的流动规律。研究结果表明：在挤压工艺条件不变的情况下,调整模具入口圆角和模孔型心与模具圆心的距离,能够获得形状较好的型材;调整导流槽形状可进一步优化模具,使金属流出模孔的速度更均匀。     

抽汽供热机组节能优化潜力的综合调研分析

本文针对哈尔滨第三发电厂的2台200 MW和2台600 MW抽汽供热机组的运行经济性进行了综合调研分析,通过设计相关的试验并结合相关的计算方法,得到了不同工况下的机组热耗曲线组。试验结果显示,机组间的热负荷分配存在很大的节能优化潜力。这对于热电厂充分挖掘机组节能优化潜力、降低发电煤耗、提高上网竞争优势具有一定的借鉴意义。     

包覆热轧制备粉末冶金TiAl合金板材及热加工行为研究

采用超声气体雾化法制备洁净的TiAl预合金粉末,再经粉末除气、封装、热等静压致密化等工序获得TiAl基合金热轧板坯,之后包覆热轧制备粉末冶金TiAl基合金板材。轧制过程中材料的应变、应力状态、温度场分布非常复杂,本实验采用Gleeble热模拟试验机和有限元（FEM）模拟相结合,确定热加工工艺窗口,优选出热轧工艺参数,并热轧得到组织均匀、性能良好、尺寸为220mm×370mm×2mm的粉末冶金TiAl基合金板材。板材室温拉伸性能Rp0.2为608MPa,Rm为668MPa,A为2．56％;1000℃拉伸性能只眦为163MPa,Rm为330MPa,A为32．0％;焊接成形性良好,焊缝无缺陷及二次裂纹产生,焊缝区域显微组织与基体差别不大。