气固两相流雾化法制备微细不锈钢粉末

采用含有固体食盐颗粒的气固两相流雾化工艺制备不锈钢粉末,并讨论了金属液流量、固体介质流量、气体介质流量以及气压等工艺参数对粉末粒度和形貌的影响.研究结果表明:在同等气体压力和流量的条件下,与普通气体雾化相比,气固两相流雾化所得不锈钢粉末具有更小的粒度和更好的球形度;随着气体介质流量及压力的增加,所制备的不锈钢粉末粒度越小,粉末的分布更集中;随固体介质盐流量的增大,所得粉末的粒度呈现先减小后增大的趋势.在熔体温度为1550℃～1 600℃,气体压力为0.9 MPa,气体介质流量为6 m3/min,金属液流量为42 g/s,盐流量为58 g/s条件下,制备出平均粒径为20 μm和球形度良好的不锈钢粉末.     

基于Laval喷嘴的层流气雾化法工艺参数探索及粉末性能研究

基于Laval喷嘴的层流气雾化技术可以高效制备高性能金属粉末,但目前对这种技术的各项工艺参数及粉末性能尚未有系统性研究。本工作使用基于Laval喷嘴的层流气雾化制粉设备制备了AlSi10Mg合金粉末,同时使用传统分析方法和X射线计算机断层扫描技术分别研究了雾化气体压力以及导流管内径对粉末整体形貌、三维形貌、球形度、粒度分布、物理性能及内部缺陷的影响,并结合数值模拟进行机理性解释。结果表明,基于Laval喷嘴的层流气雾化技术制备的AlSi10Mg粉末性能较好,由于在较高的雾化气体压力和较窄的导流管内径条件下气液流量比更高,金属熔体更易发生破碎,故制备的粉末球形度更好,粒度分布较窄,细粉收得率可接近50%,不规则粉末及空心粉较少。     

雾化过程中气体射流与金属液流作用区的压力特征

本文研究了雾化压力、导液管的几何形状和相对位置以及雾化介质等因素对雾化过程导液管末端气体射流与金属液流作用区压力特征的影响规律。结果表明,适当提高雾化压力,降低导液管的位置以及减小导液管的锥角,将趋向于在导液管末端形成负压,对金属熔体造成有效的吸动作用对增压(正压)和吸动(负压)现象形成的机理以及雾化过程的最大正压条件作了分析和讨论。     

导液管突出高度对Sn-Ag-Cu无铅焊锡粉末特性的影响

利用自行设计的超音速雾化制粉装置,研究了导液管突出高度对Sn3Ag2.8Cu无铅焊锡粉末有效雾化率、粒度分布、球形度及氧含量的影响。结果表明:在一定雾化条件下,导液管突出高度为4 mm,雾化粉末具有最佳球形度、表面光滑度及粒度分布,同时具有较高的有效雾化率和最低的氧含量;和Sn37Pb粉末相比,在与Cu基板的钎焊中,利用Sn3Ag2.8Cu粉末配制的焊锡膏与铜基板之间形成的IMC更厚,且更不规则;当导液管突出高度从4 mm增加至5 mm,粉末更细,有效雾化率提高,但粒度分布变差,粉末表面更粗糙;当导液管突出高度从4 mm减小至2 mm,粉末有效雾化率降低,粒度分布变差。因此,在本试验条件下,导液管突出高度最佳为4 mm。     

金刚石工具用FeCu30预合金粉末水雾化工艺的研究

利用水雾化法生产金刚石工具用FeCu30预合金粉末。考察了粉末形貌,还原后粉末氧元素质量分数以及雾化压力和漏嘴内径对粉末粒度的影响。结果表明:水雾化压力的增加和漏嘴内径的减小,均能使粉末粒度减小。最佳工艺条件为:雾化压力为40 MPa,漏嘴内径为5 mm,还原温度为680℃。     

气雾化制备Pd-Ag-Cu粉末钎料的研究

研究了惰性气体雾化法制备Pd-Ag-Cu合金粉末。在喷嘴结构不变的情况下,改变过热度、雾化压力、导流管的内径,导流管伸出长度都会影响到Pd-Ag-Cu合金粉末的粒度与粉末收得率。通过调整各项工艺发参数研究发现,提高过热度和雾化压力,减小导流管内径有利于降低粉末粒度,导流管随着伸出长度的增加,粉末粒度先降低后增加。各项参数都有临界值,不能无限制增大或减小,综合调整才能达到最佳制粉效果。     

工艺条件对气雾化制备SnAgCu合金粉末特性的影响

采用紧耦合气雾化法制备SnAgCu无铅焊料合金粉末,研究雾化压力和熔体过热度对粉末粒径和形貌的影响.采用干筛筛分法对所制备的粉末进行分级,采用激光粒度分析仪和扫描电镜分别对粉末的粒径、形貌和微观组织进行表征.结果表明:当雾化压力为0.7 MPa、熔体过热度为20～30 ℃时,制备的无铅焊料合金粉末中值粒径为40.10 μm,颗粒表面光洁、球形度高;当过热度为20～30 ℃、雾化压力由0.7 MPa增大至2.5～3.0 MPa时,粉末中值粒径由40.10 μm减小至32.22 μm,颗粒表面缺陷明显增多;当雾化压力为0.7 MPa、熔体过热度由30 ℃提高至50 ℃时,粉末粒径仅略微减小,但球形度明显降低;气雾化快速冷凝产生富Ag和Cu相,且富Ag和Cu相弥散分布在Sn基体内.     

固气两相流雾化工艺规律

采用高压氮气为气相雾化介质,分别以NaCl颗粒和Fe粉为固相雾化介质,对Al-Si合金、金属Zn进行固气两相流雾化实验,系统研究了工艺参数对粉末平均粒度和形貌的影响规律.结果表明,固气两相流雾化存在最佳的固/气流率比,采用的固体介质颗粒只有既达到较高的浓度又具有较高速度,才能极大地提高雾化效果.同时,较高密度的固体介质、低金属液流量有利于获得平均粒度细小、形貌复杂、粒度分布更集中的金属粉末.     

超音速气雾化中导液管突出长度对气体流场的影响

利用计算流体动力学Fluent软件模拟导液管突出长度对超音速气雾化喷嘴气体流场的影响以及对流场中心线上压强、速度和温度等的影响规律.结果表明:气流场中存在一系列膨胀波及压缩波,并随着导液管突出长度的增加,马赫碟的强度逐渐增加;随着突出长度逐渐变大,抽吸压力逐渐减小,成为负压;滞点和马赫碟的出现对气流速度和温度有较大的影响;导液管顶端径向分布的静压强存在一个压强梯度,并且随着导液管突出长度的增加而减小.     

快速凝固雾化工艺对铝合金粉末形貌和粒度分布的影响

利用气体雾化法制备铝合金粉末,通过扫描电镜和机械筛分法对金属粉末的表面形貌和粒度分布特点进行了系统地考察.探索出一种较佳的雾化工艺.结果表明,利用气体雾化法制备的粉末,其尺寸及形状不是很均匀,粉体粒度分布呈正态分布.并对各参数影响规律作了比较讨论.     

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.     

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.     

Development of the technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes

The technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes producing welded joints with high strength parameters has been developed. The numerical values of the main parameters of the conditions of ultrasonic welding of the Capron tapes are determined. It is shown that the increase in the amplitude and welding pressure shortens the welding time. The experimental results show that the Capron tapes are characterized by geometrical homogeneity in both the transverse and longitudinal direction so that the welded joints can be produced both along and across the tape.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

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。     

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     

钢管穿孔机主减速机振动分析

宝山钢铁股份有限公司钢管分公司的穿孔机下辊主减速机在大定修前,减速机轴和下辊大电机的振动情况严重,诊断部门对该减速机进行了测振分析,结合对电机振动、减速机振动的频谱分析和对轴承的故障频率成分分析,找出了主减速机振动的原因是轴承损伤。该分析结果与解体检查的结果相一致。     

冲压件小螺纹底孔翻边参数的修正

结合长期的实践体会,分析了冲压件小螺纹底孔翻边参数,对冲压件小螺纹底孔部分翻边参数进行了有效的修正,修正后的参数在长期的运用中效果较佳。     

AGC系统液压缸位移传感器的软修正

针对液压缺模拟位移传感器LVDT存在增益漂移的问题，研究出一套校正方法。其特点是利用轧机上的压力传感器及电动压下位移传感器来校正液压缸位移传感器，得出修正系数k。修正后，AGC系统运行状态明显稳定，控制精度进一步提高。     

Modelling of processes of thermochemical treatment of metals: traditions of Russian scientific school

Abstract

The paper is devoted to 100th anniversary of the outstanding Russian scientist professor Yuriy Mikhailovich Lakhtin – the founder of the world-famous scientific school of surface strengthening of metals and alloys. Lakhtin's scientific school is recognised for its contribution into research of processes of thermochemical treatment of metals and especially of nitriding. Today at the Department of Metal Science and Heat Treatment of MADI his followers continue the traditions of Lakhtin's scientific school. The development of technologies of surface engineering is based on complex modelling of physical processes realised by thermochemical treatment of metals. Thermodynamic models describe the interaction between metals and components of saturating atmosphere and predict phase composition of diffusion layer. Diffusion models of kinetics of saturation of metals allow us to calculate the rate of growth of diffusion layer and regulation of its depth and structure. Structural models determine quantitative dependence between parameters of structure (grain size, dispersed particles, etc.) and mechanical properties. These models allow us to estimate the level of strengthening by control of structural specifics of strengthened layer. On the basis of this complex of models, new efficient technologies of surface strengthening are developed.