BP神经网络在AZ91D镁合金挤压铸造工艺中的应用

采用BP人工神经网络建立AZ91D镁合金力学性能与挤压铸造工艺参数的关系模型,研究并分析了工艺参数对合金力学性能的影响规律.结果表明:比压对合金力学性能影响最强,浇注温度次之,保压时间最弱.在浇注温度680℃、比压200 MPa、保压时间25 s、模具温度280℃条件下可使合金获得良好综合性能.BP网络模型预测的准确率最高为96％,具有良好的可靠性和推广价值,对挤压铸造AZ91D镁合金生产具有实践指导和理论借鉴意义.     

工艺参数和型芯对AZ91D镁合金压铸充型能力的影响

通过正交实验,系统研究了压铸过程中浇注温度、模具温度、压射比压、充型速度对AZ91D镁合金充型能力的影响,同时研究了圆柱形型芯对其流动性能的影响.结果表明,对AZ91D镁合金压铸充型能力影响最大的因素是压射比压,其次是充型速度和浇注温度,影响最小的是模具温度.随着上述4个因素值的提高,AZ91D镁合金的充型能力均得到提高.随着型芯直径的增加,AZ91D镁合金的流动性能变差.应设法改善压铸工艺条件和型芯形状来提高合金的压铸充型能力.     

阻燃镁合金AZ91D的研究

研究了通过添加铍，可得到直接暴露在大气中熔炼的镁合金AZ91D。通过金相组织观察发现：当铍的含量达到0.015%时，合金的晶粒度最好，而且具有很好的阻燃性能；同时研究了采用不同的变质剂AZ91D合金进行变质处理。实验结果表明：变质处理的AZ91D合金，组织明显细化，尤其是时效处理后，其力学性能得以大幅度提高，拓宽了合金的使用范围。     

铸造镁合金AZ91D金相腐蚀方法研究

对砂型和金属型铸造AZ91D试样进行了铸态下与固溶处理后金相腐蚀研究,对压铸AZ91D试样进行铸态金相腐蚀和EBSD试验研究.结果表明,铸态砂型和金属型试样树枝晶形状显示六重对称性特征,一次枝晶间夹角为60°,固溶处理后晶粒尺寸变大.压铸试样冷却速度快,枝晶不能充分生长,难以显示六重对称性特征,EBSD试验能够准确测量压铸试样的晶粒尺寸和晶粒取向.     

离心铸造磨球充型规律的研究

通过试验与分析计算，研究了离心铸造磨球的充型规律，结果表明，在离心铸造磨球的浇注过程中，金属液自浇口飞入磨球型腔，射在与铸型旋旋转方向相反的浇口的斜前方，且金属液射在型腔上的部位仅与铸型工艺尺寸等有关，而与铸型的转速无关。     

冷却速度对离心铸造AZ91镁合金组织和性能的影响

研究了不同冷却速度对离心铸造AZ91镁合金凝固组织演变和力学性能的影响。结果表明:离心铸造AZ91镁合金在保温冷却条件下,细化晶粒的同时,只析出少量的β(Mg_(12)Al_(17))相,倾向于定向凝固,第二相分布均匀,其第二相由一次β相和少量晶内二次β相组成;无保温冷却条件下,晶粒细化程度更大,其β相的析出量明显增多,倾向于体积凝固,主要由二次β相组成。且随着冷速增大,一次β相由两相分离的短棒状完全离异共晶组织,向粗大连续"蜂窝"状的部分离异共晶转变。在同一离心压力下,随着冷却速度的提高,抗压强度提升,最大塑性下降。     

快速凝固AZ91D镁合金组织的研究

用光学显微镜和透射电镜观察了普通凝固和快速凝固AZ91D合金的组织，用X射线衍射XRD分析了合金的相组成。结果表明，普通凝固AZ91D合金组织由α-Mg基体和β-Mg1，Al12相组成，晶粒较粗大，而快速凝固AZ91D合金薄带截面组织由靠近辊面的粗大等轴晶区、中部的柱状晶区和自由表面层的细小等轴晶区三部分组成，三层组织均为过饱和α-Mg固溶体，并观察到较高的位错密度。     

离心铸造钛合金熔体充型流动物理模拟相似理论及实验研究

借助相似物理模拟理论,研究离心铸造钛合金熔体充型流动物理模拟相似准则。并采用相似物理模拟的方法,研究离心力场下钛合金熔体充型流动过程中,熔体流动的变化规律。实验结果表明:离心力场下物理模拟钛合金熔体充型流动时,同时满足Cn准则和雷诺准则;模拟流体充型流动时,沿着横浇道后壁进行充型;流体的自由液面是以转轴为圆心的规则圆弧面;流体横截面面积随着旋转速度和充型长度的增加相应减小;转速越高,在同一时间内,充填速度和长度越小。     

铸造工艺对AZ91D镁合金半固态组织制备的影响

研究了金属型、湿砂型和干砂型对AZ91D镁合金半固态组织制备的影响.结果表明:增加冷却速率有利于初始凝固组织中存在的非平衡组织的分散细化.原始组织中的非平衡共晶组织在加热过程中大部分扩散溶解而溶入基体中,剩余部分在加热过程中首先熔化.冷却速率越大或预变形处理以后的试样在熔化过程中更容易发生二次枝晶臂之间的合并.提出半固态熔化过程可分为成分均匀化、共晶熔化和部分初生相的熔化和球化完成三个阶段,不同熔化阶段时,控制性因素不同.熔化后的半固态组织中固态颗粒的尺寸和形貌主要与初始组织的形貌、加热过程中非平衡组织的溶解速度及加热速度有关.     

AZ91D镁合金近液相线铸造半固态坯料的部分重熔

对近液相线铸造AZ91D镁合金半固态坯料进行部分重熔，通过改变部分重熔时的加热温度和保温时间来研究其微观组织的演化规律，结果表明，适当控制加热温度和时间，坯料部分重熔时可获良好的触变结构，且坯料铸造时的高冷却速率因促进了坯料组织细化和蔷薇化而在部分重熔时加快固相颗粒球化进程并使球化效果改善、坯料在近液相线温度静置30min用水冷铁模浇注时，在575－580℃，保温15－30min可获得较理想的重熔结构，而用石墨模浇注时，则为580℃保温15－30min，研究还表明，重熔组织演化过程分球化预备，固相颗粒细化和球化及固相颗粒大长3个阶段，该进程是溶质和空位扩散以及相界面张车共同作用的结果，其中，前者在初期，后者在中后期起支配作用。     

AZ91D半固态流变压铸成形的研究

采用双螺杆机械搅拌方式制备半固态浆料；研究了AZ91D镁合金半固态浆料的流变压铸成形工艺。结果表明：压射压力在40～50MPa，压射充型速度在10～15m／s内，固相率在10％～60％的浆料都能流变压铸成薄壁圆形铸件；半固态流变压铸成形比液态压铸成形的强度、伸长率分别提高37％、44％，并可施以热处理，进一步提高性能，易于实现“净近成形”。     

挤压铸造AZ91D镁合金流动性研究

以不同壁厚的矩形试样为研究对象,运用正交试验设计,研究了壁厚、浇注温度、模具温度、挤压速度对挤压铸造AZ91D镁合金流动性影响规律。试验结果表明:对壁厚为1 mm、2 mm、3 mm试样的流动性影响最大的因素是浇注温度,对4 mm试样则是模具温度。当浇注温度在700℃到750℃变化时,增加浇注温度对提高AZ91D镁合金的流动性是有利的;对厚壁铸件(3 mm和4 mm)通过提高模具温度而增加镁合金的充型能力是非常有效的;增加挤压速度对薄壁试样的流动性影响不是很明显,但是随着试样壁厚的增加,影响逐渐增大。试验结果也表明,挤压铸造工艺不适合于生产壁厚小于3 mm的镁合金铸件,否则难以得到轮廓清晰的完整铸件。     

AZ91D镁合金壳形件真空压铸充型和凝固过程的数值模拟

运用有限元模拟仿真软件对镁合金AZ91D壳形件进行多组正交试验真空压铸过程的数值模拟,找出最佳的压铸工艺参数.通过模拟结果表明:最佳压铸工艺参数为浇注温度655℃、冲头压射速度3 m/s、模具初始温度200℃.在这组优化的工艺参数下,通过对液态合金充型及凝固过程的可视化观察,有效的预测铸造缺陷产生的部位及原因,从而在实际生产中采取相应的措施避免缺陷的产生,优化铸造过程.     

AZ91D镁合金挤压铸造组织与性能的研究

采用间接式挤压铸造成形工艺,研究了AZ91D镁合金的挤压铸造组织和力学性能。试验结果表明,由于压力损失和铸件壁厚的影响,导致铸件不同部位的凝固组织和力学性能不同。挤压铸造镁合金组织中初生α-Mg相晶粒平均尺寸为25~30μm左右,抗拉强度和伸长率分别为220MPa和2.5%;不但晶粒尺寸比半固态流变压铸成形的细小,而且其力学性能也更高。     

AZ91D镁合金半固态挤压铸造的研究

研究了AZ91D镁合金在不同半固态温度下的挤压铸造。结果表明：半固态等温热处理可以将金属型铸造的AZ91D镁合金锭中的枝晶组织转变为球形晶粒组织,并能进行半固态挤压成形。AZ91D镁合金半固态挤压成形所需的最佳工艺条件是加热温度570℃左右,保温时问25～35min,或加热温度580℃左右,保温时问10～20min。     

AZ91D压铸镁合金的三维微观组织模拟

针对工程上应用广泛的AZ91D压铸镁合金,建立了其凝固过程中微观组织演化的数学物理模型．采用改进的三维微观元胞自动机（CA）模型,耦合三维溶质场计算,结合压铸镁合金进行了微观组织模拟．模拟结果再现了在多晶粒同时生长的情况下,初生晶间的溶质扩散、溶质富集直至共晶转变的全部演化过程．应用此模型模拟了实际AZ91D压铸件不同部位的微观组织,模拟结果与金相观察结果符合较好．     

挤压铸造AZ91D合金工艺参数的研究

为了提高挤压铸造AZ91D合金制件的质最,在实验室条件下,运用多因素正交实验,采用不同工艺参数对该镁合金的成形性进行了研究.试样经力学性能测试和显微组织分析,结果表明:浇注温度为730℃、挤压压力为100MPa、保压时间为25s时所得试样晶粒细小,析出了更多的第二强化相β(Al_(12)Mg_(17)),试样的综合力学性能最好.     

AZ91D镁合金锭的流动性研究

对国内外五个厂家提供的AZ91D镁合金锭进行了成分分析和铸造流动性能螺旋试验研究，结果表明，合金元素Al和微量元素Be是该事金流动性的主要影响因素，它们分别通过改变熔化温度下的过热度和抗氧化性能而影响该合金熔体的流动性。     

AZ91D镁合金研究新进展

分析了国内外有关AZ91D镁合金铸态组织与合金相、热处理以及合金元素对铸态组织及合金相的影响等方面的最新研究;综述了力学性能的提高与改善的方法和效果;介绍了AZ91D镁合金表面金属涂层处理技术的新进展以及半固态处理技术在AZ91D镁合金上应用的新进展。