低压铸造铝车轮金属型与铸件界面传热系数的探索

通过安装在铸型上的热电偶记录铝车轮金属型低压铸造过程的温度曲线,将其与铸造模拟软件Magma获得的温度曲线进行对比分析,确定铸件与模具的界面传热系数。并通过模拟预测缺陷与X光检测结果的对比,验证了获得的界面传热系数的可靠性。     

一种铸件/铸型界面传热系数的反求法

对界面传热系数的求解进行了推导,提出了一种新的确定铸件/铸型等效界面传热系数的方法反求法。选择一个形体简单的铸件作为标准试样,采用不同常数的等效界面传热系数,进行若干次模拟试算,与实际标准试样中某点的温度曲线进行比较,当两者温度曲线比较接近时,则认为该等效传热系数是铸件/铸型之间的传热系数。采用不同厚度的实际叶片铸件进行了验证试验,结果表明,该方法是有效可行的。     

A356铝合金挤压铸造界面传热系数的研究

通过测量挤压铸造过程铸件-模具界面附近温度,利用非线性估算法模型反算求解挤压铸造过程界面传热系数值,研究挤压力对界面传热系数的影响。结果表明,随着挤压力增大,界面传热系数峰值显著增大,获得了界面传热系数峰值与挤压力的关系。利用反算求解的界面传热系数作为边界条件,计算了挤压铸造过程铸件中心温度,使用温度测量结果验证了反算结果的准确性。     

厚壁离心管坯铸型涂层厚度的确定及其涂层气隙综合传热系数的计算

采用实验与线性插值、模拟相结合的方法确定了涂层的导热系数、涂层气隙的综合传热系数。分析了涂层厚度对厚壁管坯横截面温度梯度的影响,并结合实际对不同工艺参数下管坯横截面的温度梯度进行了分析,确定了不同壁厚管坯的涂层厚度范围。     

基于Isight反求界面传热系数的研究

以试验测得的温度为基础,基于Isight平台,结合数值模拟方法和模拟退火算法的优化方法,计算求解了A356铝合金铸件冷却凝固过程中铸件与金属铸型间的界面传热系数。采用优化软件Isight集成铸造仿真软件ProCAST,成功解决了这两个软件的接口问题,而且在后处理数据的提取方面,采用均匀步长的计算,与整理后均匀时间步长的试验数据能更好的匹配,从而方便计算优化目标。另外,它不仅可以准确计算出随温度或时间变化的传热系数,而且还可以应用该方法优化铸造工艺和模具。     

带有玻璃润滑剂的P92耐热钢与H13模具钢间的界面传热系数

在玻璃润滑热挤压工艺的模拟中,界面传热系数是非常重要的一项参数,然而目前已有文献中所使用的数值缺乏实验依据。该文根据一维稳态传热原理,搭建了界面传热系数的测试平台,测试了P92耐热钢与H13模具钢之间的界面传热系数。P92与H13之间用玻璃润滑剂隔开,研究不同温度、不同玻璃润滑剂厚度和不同界面压力对传热系数的影响,并提出了应用于工艺数值模拟的界面传热系数的合理数值。     

镁合金铸型界面反应及阻止反应技术

镁合金铸造过程中镁与铸型界面发生反应,严重影响铸件质量.对镁合金与铸型界面之间存在的主要反应及阻止反应的途径进行了论述,对不同铸造方法中镁合金与铸型界面反应阻止技术进行了综述,并分析了其机理.     

低压铸造充型与凝固过程数值模拟

在根据金属低压铸造充型特点建立模型的基础上,利用有限元软件ANSYS成功地对某盘体铸件低压铸造充型过程的流场和温度场进行了模拟,并将模拟结果与实测结果进行比较,结果表明:计算机模拟结果与实验结果相符,实现了对铸件缺陷可能产生部位的预测和工艺参数优化。     

钨丝／Zr基金属玻璃复合材料的界面反应与扩散

采用渗流铸造工艺制备了钨丝增强不同Nb含量的Zr基金属玻璃复合材料，利用X-Ray衍射、扫描电镜以及电子探针考察了复合材料界面反应和界面扩散情况，研究了基体合金中的Nb含量对复合材料界面反应和界面扩散的影响。结果表明：对Zr55Al10Ni5Cu30基复合材料，渗流时，钨丝与液相中的Zr发生界面包晶反应，生成W5Zr3界面相，并使界面位置向液相方向移动。在Zr55Al10Ni5Cu30合金的基础上添加Nb，发现Nb优先在钨丝界面偏聚，降低了Zr在钨丝界面的偏聚和活度，抑制钨丝与液相中的Zr包晶反应的发生，没有生成W5Zr3界面相，界面处只存在简单的扩散层。同时发现Zr元素在钨丝中的扩散系数降低，此时界面位置向钨丝方向移动。     

AC4B铝合金与H13金属型的传热系数计算

界面传热系数是铸造过程数值模拟的重要边界条件之一,但是其取值较难确定,而一般的计算方法又比较繁琐。为了解决这个问题,利用数值模拟软件求解界面传热系数。通过实测铸件凝固温度曲线,利用ProCAST中的反算模块计算得到了AC4B铝合金与H13金属型之间的界面传热系数。结果表明,界面传热系数应当设为温度的函数,且利用商业软件计算的结果能够满足工程需要。     

钛合金与铸型界面反应的研究进展

从目前国内外关于钛合金熔体与铸型材料间界面反应的研究方法出发,综述了铸型材料、工艺参数、合金元素等对界面反应的影响,并介绍了界面反应的理论研究现状,讨论了研究中存在的若干问题,并系统收集了界面反应的各种研究结果。     

铝合金压铸过程铸件/铸型界面换热行为的研究Ⅱ.工艺参数对界面换热的影响

基于本文第1部分的数学模型,求解了各种工艺参数下铸件/铸型间的界面热流和换热系数,重点研究不同工艺参数对于界面热流和换热系数的影响.在现有的"阶梯"块铸件的条件下,计算结果表明:压铸过程各种工艺参数对于铸件/铸型界面热流和换热系数有着不同的影响规律.铸型初始模腔表面温度对于界面热流的峰值有着很大的影响,随着铸型初始模腔表面温度的上升,热流峰值不断下降.对于较厚的"阶梯"面,铸型初始模腔表面温度对于界面换热系数的影响较大,随着该温度的上升,界面换热系数的峰值不断下降;对于较薄的"阶梯"面,各种工艺参数对于界面换热系数的影响不大.     

钨丝增强ZrTiCuNiBeNb金属玻璃基复合材料界面

采用渗流铸造工艺制备了钨丝增强ZrTiCuNiBeNb金属玻璃基复合材料,利用X射线衍射、扫描电镜、电子探针以及Nano IndenterⅡ纳米显微力学探针考察了复合材料的界面结构以及界面微区力学性能.结果表明:钨丝增强ZrTiCuNiBeNb金属玻璃基复合材料界面仅由单纯的界面溶解和扩散形成,并未发生界面反应,该界面应属于金属基复合材料的Ⅱ类界面;并且溶解和扩散的存在使界面微区的硬度和弹性模量高于基体,界面结合较强,没有沿界面的裂纹扩展.     

导风叶轮低压铸造温度场有限元模拟及应用

铸件凝固过程数值模拟是提高铸件质量和铸造生产经济效益的重要方法和途径之一。以大型有限元软件ANSYS为工具，以某大型外贸件导风叶轮低压铸造为模型，在对充型完成后温度场的数学模型进行深入分析研究的基础上，成功的模拟了铝合金导风叶轮铸件低压铸造的凝固过零，并根据模拟结果对铸件可能产生的缺陷部位进行了预测，实现了工艺参数的优化和模具的合理设计。     

Ti-Ni合金界面扩散层厚度与温度的关系

采用铆钉法制备了Ti-Ni扩散偶,即将预处理后的镍丝嵌入到块状钛基体中,制备包含准相界面的样品。观察在500～700℃真空烧结时钛镍界面的扩散情况,总结了烧结温度对扩散层厚度的影响。研究表明,扩散层的厚度随烧结温度的升高而增厚,且温度与厚度满足指数变化关系。     

TiAl基合金熔体与氧化物铸型界面的相互作用

通过实际浇注制取了Ti-48Al—2Cr-2Nb（at％，下同）合金熔体／氧化物铸型界面，继而借助SEM、EPMA和XRD等分析测试手段，对Ti-48Al—2Cr-2Nb合金与氧化物铸型高温反应后的界面组织形貌、元素的分布以及界面生成相的相组成进行了研究，并探讨了Ti-48Al—2Cr-2Nb合金熔体与氧化物铸型间的界面反应机理。结果表明，Ti-48Al—2Cr-2Nb合金熔体与氧化物铸型间发生了一定程度的界面化学反应，但存界而上化学反应并不是均匀进行的，而是在Ti-48Al—2Cr-2Nb金熔体与氧化物铸型紧密结合的区域优先进行。     

热障涂层界面微结构尺寸与残余应力关系的数值模拟

利用有限元方法,对热障涂层热循环降温过程中产生的残余应力进行了数值模拟。以无尖点正弦波形界面形貌为对象,研究了其微结构尺寸（包括微坑间距,宽度和深度）对平行和垂直于界面的残余应力最大值SMX和SMY的影响规律。结果表明,在本文所给定的尺度范围内,微结构尺寸为SMX和SMY均有影响,但对SMY的影响要更为显著;在微坑深度,宽度和间距等3个微结构尺寸参数中,微坑深度对界面残余应力的影响最大。     

钛液与铸型材料界面反应在我国的研究进展

钛合金在铸造过程中很容易与铸型材料发生界面反应,本文首先论述了界面反应分析方法及在钛合金中的应用,之后较全面的介绍了用于钛合金铸造的耐火材料,并介绍了国内对于它们与熔融钛的界面反应研究现状,以期对以后的研究提供帮助。     

界面反应对SiC纤维增强钛基复合材料界面剪切强度的影响

利用考虑界面反应层的有限元模型,分析了界面反应对复合材料界面剪切强度的影响.有限元预测得出,界面剪切强度随着界面反应增强而增大.并且,建立了界面反应层厚度和界面剪切强度的关系式.     

中厚板多道焊温度场和应力场三维数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS,对中厚板手工对接多道焊的温度场和应力场的分布进行了动态模拟,提出高斯函数和双椭球函数相结合的双热源模型。计算结果与实际结果相对比,两者基本吻合,为中厚板对接焊各项焊接参数的合理选择和优化提供了有效的参考依据。