铸轧薄带气雾冷却用喷嘴的换热特性实验研究

铸轧薄带冷却采用气雾多喷嘴具有冷却时间短,冷却均匀等特点。通过实验研究了双喷嘴气雾冷却的换热特性。研究的因素包括水压、气压、喷嘴间距及高度、钢板温度等。结果表明,气压越大,钢板的表面传热系数越大,表面传热系数的增量在1000~1200 W/(m~2·℃·bar);水压越大,钢板的表面传热系数同样变大,表面传热系数增量在400W/(m~2·℃·bar);喷嘴间距越大、喷嘴高度越大,钢板的表面传热系数越小,喷嘴间距增大时,表面传热系数增量为-10W/(m~2·℃·mm),喷嘴高度增大时,表面传热系数增量在-4~-6 W/(m~2·℃·mm)。钢板温度每升高1℃,表面传热系数增量为-2~-4 W/(m~2·℃~2)。可以得出:气压对表面传热系数的影响最显著,水压以及喷嘴间距、高度次之,钢板温度对传热系数的影响最小。     

低碳钢薄带双辊连铸凝固过程的数值模拟

结晶辊的温度场分布对薄带连铸凝固过程有重要影响。采用商业软件ProCAST模拟了低碳钢薄带双辊连铸凝固过程,并在此基础上考虑了结晶辊转动、水冷强度及结晶辊涂层种类对薄带连铸凝固过程的影响。结果表明:当水冷对流换热系数为250 000 W/(m~2·K)时,铸辊转动10 s后,其温度场基本达到了稳定状态,薄带凝固厚度从热循环开始时的1. 004mm减小至稳定状态的0. 976 mm;当水冷对流换热系数从5 485 W/(m~2·K)→40 040 W/(m~2·K)→250 000 W/(m~2·K)逐渐增加时,铸辊外表面最高温度从686. 4℃→586. 7℃→556. 4℃逐渐降低,薄带连铸整体温度场的温度不断降低;导热系数相近的涂层对薄带连铸凝固过程的影响不大。     

连铸二冷气雾冷却传热过程的试验研究

设计并搭建了连铸二冷气雾射流热态传热试验装置,进行了连铸二冷区钢板试样冷却过程的模拟。通过在试样内部布置热电偶测量试样实时温度值,利用一维非稳态导热反问题计算法反算了表面温度、表面传热系数和表面热流密度。结果表明,试样气雾冷却过程中其表面热流密度随喷射过程呈现波动起伏,在射流冲击区宽度方向上呈现中心大,边部小的趋势,平均对流传热系数为2 454.6W/(m2·K)。     

强冷工艺对超低S钢锭宏观偏析影响的数学模拟

采用Anycasting软件建立3.1 t钢锭凝固过程的数学模型,对超低S钢锭凝固过程中冷却条件与元素浓度对S元素宏观偏析的影响进行了模拟。研究结果表明:初始S浓度为0.002%时,模外冷却强度从10 W·m~(-2)K~(-1)增加到500 W·m~(-2)K~(-1)时,偏析度降低了8%,在1 000 W·m~(-2)K~(-1)以后偏析度变化较小。综合考虑,施加模外冷却强度为500 W·m~(-2)K~(-1),可以有效地减轻偏析。最高浓度区域随着冷却强度的增加而减小。     

天然气管道在役焊接温度场数值模拟

采用有限元方法对天然气管道在役焊接过程中的温度场进行了数值模拟.分析了天然气管道在役焊接时不同的管道壁厚、天然气压力、流速对热影响区温度场影响规律.结果表明,天然气管道在役焊接时第一道焊缝具有最快的冷却速度,产生冷裂纹的风险最高.当管壁厚度小于10 mm时,随着天然气流速增加,t_(8/5)大幅减小;当壁厚大于12 mm时,流速增加对t_(8/5)的影响较小,且t_(8/5)降低速度变缓.而管壁热影响区t_(8/1)随着壁厚的增加先增大后减小,当壁厚8 mm时的t_(8/1)值最大;当流速大于5 m/s时,不同壁厚的t_(8/1)值相差较小;随着压力的增加,t_(8/5)和t_(8/1)均减小.     

板面长度和冷却速度对A356合金斜板凝固过程与显微组织的影响(英文)

当A356合金流经由底部反向水流冷却的斜板时将发生部分凝固。在板面上将连续形成柱状枝晶。由于强制对流作用,这些枝晶将被剪切成等轴晶并被出口的半固态浆体冲刷。板面冷却速度可为高质量半固态浆体提供需要的凝固过程,而板面长度可提供必需的剪切过程。将半固态浆体在金属模具中冷却以制备具有理想微观组织的半固态锭坯。此外,对半固态铸造锭坯进行热处理以提高表面质量,并对半固态铸造和热处理后锭坯的微观组织进行对比。研究板面长度和板面冷却速度对斜板冷却锭坯凝固过程和显微组织的影响。三种板面长度(200,250,300 mm)分别对应不同传热系数(1000,2000和2500 W/(m2K))。最佳板面长度和相应的传热系数分别为250 mm和2000 W/(m2K),在此条件下,由于没有浆体附着在板面上,锭坯具有细小的球状组织。     

锯齿形微通道散热器性能的实验研究

微通道散热器具有优良的换热性能,在日益高度集成化的电子器件中有着广泛的应用。设计并加工了一种锯齿形通道和蛇形通道组成的锯齿形微通道散热器。蛇形微通道部分于流体的均匀流动,锯齿形微通道部分主要用于热交换。以去离子水作为冷却工质,在恒定温度75℃加热锯齿形微通道散热器的底面,实验研究了迎流角分别为30°和45°的两种锯齿形微通道散热器。实验结果表明,在流速为10 g/min～45 g/min时,30°及45°迎流角的锯齿形微通道散热器最大的平均传热系数分别为1 170.87 W/(m~2·K)和768.98 W/(m~2·K),最小热阻分别为0.001 5 m~2·K/W和0.002 2 m~2·K/W。同时,30°迎流角的锯齿形微通道散热器的压降小于45°迎流角下的锯齿形微通道散热器,但45°迎流角下的锯齿形微通道散热器具有更好地温度均匀性。因此,30°迎流角下的锯齿形微通道散热器具有更优良的传热性能。     

油气管道在役焊接烧穿及氢致开裂预测

借助ANSYS软件对X70钢管线在役焊接修复进行了数值模拟研究。以焊接线能量为0.6 kJ/mm,内压为1.5 MPa,壁厚为6 mm的管道建立有限元模型,进行在役焊接修复烧穿及氢致开裂预测。通过比较第一道施焊过程中管道壁厚方向上的温度、屈服应力与von-Mises应力,发现管道不会烧穿,且有效承压壁厚达2.6 mm。结合在役焊接修复时温度随时间的分布,采用Yorioka模型计算出了模型热影响区的最高硬度值。结果表明,热影响区的最高硬度值小于氢致开裂的上限硬度350HV,管道不会出现氢致开裂。同时,管道发生氢致开裂时,介质与内壁的换热系数要超过2000 W/(m~2·℃),油气介质的换热系数很难达到,因而在役焊接修复的氢致开裂风险较小。     

反应堆压力容器法兰接管锻件的组织与力学性能

对壁厚为534 mm的反应堆压力容器法兰接管段锻件截面的5个不同部位取样进行室温、350℃高温拉伸和冲击试验。试验结果表明,厚截面锻件呈现出显著的尺寸效应,从表面到中心部位,强度和冲击值均呈下降趋势,表面和中心部位的强度相差近50MPa,而-20℃冲击功相差150 J。利用OM、SEM对锻件截面不同部位的显微组织进行观察,内、外表面为粒状贝氏体和少量马氏体的混合组织,贝氏体铁素体尺寸和碳化物细小。内、外1/4壁厚和中心位置的组织则为全粒状贝氏体,贝氏体组织粗大,碳化物多分布在原奥氏体晶界和贝氏体板条界处。分析认为,法兰接管段锻件在淬火冷却过程中截面厚度不同部位的冷却速度不同,是导致锻件截面厚度组织和力学性能不均匀的主要原因。     

不同流速下AP1000主管道淬火过程温度场的有限元模拟

利用ANSYS有限元软件建立了AP1000核电主管道三维有限元网格模型,根据反传热法计算了0.3、0.5、0.7和1.0 m/s四种不同水流速下316LN不锈钢的表面换热系数,对其淬火过程的温度场进行了模拟,初步探讨了西屋公司提出的180 s冷却至427 ℃以下的可能性。结果表明:水流流速由0.3 m/s提高到1.0 m/s时,316LN不锈钢的表面换热系数仅由3013 W/(m²·℃)增加至3560 W/(m²·℃)。不同流速下,主管道表面和心部温度均随淬火时间的延长而降低。1.0 m/s流速下,主管道内、外表面温度下降非常快,淬火180 s时温度已降至200 ℃以下,600 s时已冷却至室温。而主管道管壁中心(壁厚为83 mm)及接管嘴凸台中心部位温度下降较慢,淬火180 s时温度分别在580 ℃和860 ℃左右,未能满足西屋公司提出的180 s冷却至427 ℃以下的要求,淬火530 s左右主管道各部位才能都冷到427 ℃以下。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

Comparative analysis of functional possibilities of methods of pulse treatment of a melt

This paper describes the general features of the functional methods of electrohydropulse, pulse electrocurrent, and magnetic pulse treatment processes of the melt in order to positively vary its crystallizaton ability.     

Effect of solidification rate of the structure of alloys of the system Fe-W

Conclusion In alloy Fe-42% W atomized with a cooling rate during solidification within the limits from 5·10³ to 1·10⁵°C/sec with the maximum cooling rate (not less than 10⁵°C/sec) precipitation of -phase (Fe₇W₆) from the liquid melt is suppressed. In granules of alloy obtained with a high solidification rate it is possible to achieve total dissolution of tungsten in solid solution (42%). Subsequent heating causes precipitation of -phase in dispersed form.I. P. Bardin Central Scientific-Research Institute of Ferrous Metallurgy (TsNIIChERMET) Moscow. Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 9, pp. 34–36, September, 1990.     

高等教育国际化与中国高等教育施化力培育

本文从化层、化型、化向与化力等方面考察高等教育国际化的应然本质属性 ,描述与分析中国高等教育在国际化潮流中表现出的发展态势 ,针对种种态势提出中国高等教育核心施化力培育战略 ,以使中国高等教育乃至世界高等教育真正地走向国际化