粘结层喷涂方法对铜基体与热障涂层结合强度的影响

为提高铜基体上热障涂层的工作温度和寿命,分别采用超音速火焰喷涂(HVOF)和等离子喷涂(APS)制备NiCrAlY粘结层,采用等离子喷涂制备ZrO2-8%Y2O3陶瓷面层.用拉伸试验测试了热障涂层的结合强度,利用SEM分析了拉伸断口的成分分布和微观形貌.研究表明,用HVOF制备粘结层的热障涂层的结合强度为47.9 MPa,用APS制备粘结层的热障涂层的结合强度为31.2 MPa.与等离子喷涂制备粘结层相比,采用超音速火焰喷涂制备粘结层可明显提高ZrO2陶瓷涂层的结合强度.     

挤压铸造大高径比铸件的凝固特性和组织

铸件的凝固特性和组织直接影响铸件的力学性能，用计算机模拟和试验的方法研究了大高径比挤压铸件的凝固特性和凝固组织。研究表明，铸件中压力分布极不均匀，靠近冲头处压力较大，凝固速度较快；增大压力导致晶粒细化并使其发生塑性变形；大高径比薄壁铸件的下部组织中出现分界面，界面两侧组织明显不同。     

挤压铸造ZA27合金大高径比铸件

通常挤压铸造仅适用于高径比小于3.5的铸件,研究大高径比铸件的挤压铸造将扩大这种先进铸造技术的应用范围.用试验和计算机模拟的方法,研究了高径比为7的ZA27合金铸件的力学性能、凝固过程中铸件内的温度、压力以及缩松的分布.结果表明,增加挤压铸造的压力不能有效地减少大高径比铸件的缩松缺陷;合理控制浇注温度和铸型预热温度能有效地消除大高径比铸件内的缩松,获得力学性能高且均匀的铸件.     

涂层高炉风口的温度场和应力场有限元分析

为选择良好的高炉风口用的涂层结构,有效提高高炉风口的使用寿命,采用有限元软件研究了高炉铜风口、均匀涂层及梯度涂层风口的温度分布与应力分布.研究结果表明：水垢会使风口的工作温度高于安全极限,加速风口的破坏;涂层具有明显的隔热效果,均匀涂层对降低风口温度略优于梯度涂层,但均匀涂层与风口基体间及涂层内部具有较大的应力,涂层易剥落;梯度涂层风口接合面处的应力变化较小,能够改善涂层与基体的接合强度,有助于提高风口的使用寿命.     

自然对流对界面形貌、流场和温度场的影响

为了探究固液界面形貌、界面附近流场和温度场与自然对流强度的关系,设计了实验装置,用物理模拟和数值模拟的方法,研究了自然对流强度对透明有机材料固液界面的形貌、界面附近流体速度和温度分布的影响.结果表明,自然对流使固液界面发生弯曲,界面呈不对称形状;靠近固液界面的液体以边界层的方式流动;Rayleigh数较小时,界面附近的液体温度呈线性降低;Rayleigh数较大时,远离界面的液体温度几乎是均匀的,界面处液体温度迅速降低.可见,自然对流强度是影响固液界面形貌、界面附近液体速度和温度分布的重要因素.     

ZA27合金的铸态组织及晶界共晶体

研究分析了ＺＡ２７合金（锌－铝合金）的铸态组织及其分布特点。电子探针分析表明ＺＡ２７合金的初生α相和β相晶内偏析十分严重；在电镜下观察可见α相和β相已转变成层片相间的（α＋η）共析体，并从差热分析，微区分析等四个方面着重讨论了ＺＡ２７合金的晶界不平衡组织是共晶体（由α，β，η相组成），而不是共析体。退火处理可以消除晶界不平衡共晶体，并使成分均匀化，从而使ＺＡ２７合金的塑性得到明显提高。     

挤压铸造对ZA27合金组织及性能的影响

研究了挤压铸造对ZA27合金组织及性能的影响.挤压铸造可以显著提高合金的综合力学性能，抗拉强度指标提高了约19.2%，硬度指标提高了约25.5%，延伸率比重力铸造合金增加了近2倍.挤压铸造使合金的组织细化，并使组织中共晶体的数量明显增多，尺寸减小.共晶体由粗大的长条状变成细小的层片状，ε相由棒状或块状变成细小的点状弥散分布于枝晶间.电子探针分析表明，挤压铸造明显改善了合金元素的显微偏析，使试件整体成份均匀.     

枪速对热障涂层组织性能及残余应力的影响

为了研究等离子喷涂制备热障涂层(TBCs)时不同枪速对陶瓷面层组织性能和残余应力的影响,在GH4169高温合金基体上采用超音速火焰喷涂(HVOF)Ni Co Cr Al Y粘结层(BC层)和大气等离子喷涂(APS)8YSZ陶瓷层(TC层).通过对比不同参数样品的微观组织以及显微硬度、残余应力和热震性能差异,研究了枪速对热障涂层的影响.结果表明:枪速过低或过高时,涂层表面残余应力较大,热震性能较低;随着枪速的增大,涂层表面粗糙度逐渐增大,而孔隙率和显微硬度逐渐减小;枪速过低时,涂层出现纵向裂纹,热震失效方式为整体剥落;而枪速较大时,涂层从边缘向中心不断剥落,涂层表面出现白点.     

铸造专业课程设计改革

为了提高学生分析和解决铸造工程实际问题的能力,在铸造专业课程设计中增加了铸件充型过程流场模拟、凝固过程温度场模拟。改革实践表明,在课程设计中引入数值模拟,提高了学生的学习兴趣和积极性,增强了学生的分析问题、解决问题能力和创新精神,使学生更加适应现代铸造生产的要求。     

大高径比铸件挤压铸造技术研究

用试验和计算机模拟的方法,研究了高径比为7的铸件凝固过程中的温度分布;研究了铸件中的缩松和铸件力学性能分布特点.结果表明,增加大高径比铸件挤压铸造的比压、提高铸型的预热温度不能有效地减少铸件内的缩松缺陷;采取措施使铸件顺序凝固,并使挤压力有效地作用在液体金属上,可以消除大高径比铸件内的缩松,获得高力学性能的铸件.