超声场对2219铝合金连铸坯晶粒尺寸的影响

利用Fluent软件对2219铝合金连铸过程进行数值模拟,并通过小铸锭模拟试验结合数值模拟研究连铸过程中最佳超声施加方式,以达到使铸坯晶粒组织细小均匀的目的。结果表明,凝固速度不同导致铸坯内晶粒组织不均匀,超声施加方式对晶粒细化效果影响较大。当凝固时间为4 min时,在第1 min加超声细化效果较为理想,晶粒尺寸细化了24.5%;在凝固末期施加超声细化效果存在较大梯度,沿作用方向降低。连铸中宽度方向中部施加超声作用,探头应位于糊状区上方。     

低碳钢晶粒尺寸的超声无损评价技术

研究了超声纵波声速和低碳钢Q235平均晶粒直径的关系。通过热处理改变碳钢试件的晶粒尺寸。其结果表明，用5N14探头测得的纵波声速和晶粒直径之间有很好的线性关系；选择合适的超声波探头及频率测量超声纵波声速，能够无损地评价低碳钢的晶粒尺寸。     

超声声速无损评定304不锈钢晶粒尺寸

用A型脉冲超声纵波对不同晶粒尺寸的304不锈钢进行超声声速测量,建立纵波声速和晶粒尺寸之间的关系.结果表明,奥氏体不锈钢晶粒尺寸随着保温时间的延长或固溶温度的提高而长大,水冷条件下的纵波声速呈指数衰减趋势,空冷条件下的纵波声速呈线性衰减趋势.     

In718晶粒尺寸对超声背散射信号的影响及其无损评价方法

制备晶粒尺寸不同的In718合金试样,采用经验模态分解(EMD)研究超声背散射信号的时频域特征,分析晶粒尺寸对不同频段固有模态函数(IMF)的影响,并探求各IMF信号的功率与晶粒尺寸之间的相关性.结果表明,原始背散射信号和IMF1信号的频带宽受晶粒尺寸变化影响均不显著;IMF2信号频域分布较为集中,峰值频率的幅值随晶粒的增大而增大,其功率与晶粒尺寸相关系数达0.995,显著高于其它模态,EMD过程实质上滤除了与晶粒尺寸无关的成分.以充分反映晶粒散射强度的IMF2成分作为晶粒尺寸评价的特征信号,建立面向In718晶粒尺寸的超声背散射EMD评价模型.晶粒尺寸实测结果显示,本方法的灵敏度是传统背散射法的3.7倍;对2个验证试样的评价误差分别为-3.72%和2.87%,精度显著高于声速法;与衰减法相比,本方法无需厚度信息,评价结果不受测厚误差的影响;此外,相比于金相法具有效率高及无需破坏待测件的优势.     

奥氏体不锈钢平均晶粒尺寸的超声评价技术

采用超声纵波声速评价奥氏体不锈钢昌粒尺寸,建立了超声纵波声速与平均晶粒尺寸的关系式,其平均晶粒尺寸与超声速线性相关,并分析了声速测量误差。     

改善2219铝合金圆铸锭晶粒粗大的试验研究

试验研究了2219铝合金582 mm圆铸锭铸造过程中易产生晶粒粗大问题。试验结果表明:将保温炉内熔体的w(Ti)含量控制在0. 02%,w(Zr)控制在0. 12%～0. 14%,对铸锭的晶粒度有明显改善;炉料采用Al 99. 70铝锭、增大Al-Ti-B丝添加量,从而增加了熔体中的异质形核数量;通过适当地降低铸造速度,增加过冷度,更有利于形成细小的等轴晶,抑制柱状晶的生长。     

2219铝合金搅拌摩擦焊焊缝相控阵超声波无损检测

分析了2219铝合金搅拌摩擦焊接头缺陷特征,研究了2219铝合金搅拌摩擦焊焊缝缺陷相控阵超声波检测技术的原理和特点,采用相控阵超声波检测方法对典型的搅拌摩擦焊焊缝缺陷进行了检测,并通过金相剖切结果对检测结果进行了验证和对比分析。结果表明,针对搅拌摩擦焊焊缝缺陷的特点,相控阵超声波无损检测技术对缺陷的检出能力强,对搅拌摩擦焊焊缝的根部弱结合等面积型缺陷和孔洞等体积型缺陷都有较好的检测能力,是一种行之有效的搅拌摩擦焊焊缝缺陷检测方法。     

面向晶粒尺寸的超声多尺度衰减评价方法

用小波变换获取超声波能量的时间-尺度分布,研究衰减系数随尺度的分布规律,定义加权的超声多尺度衰减系数,结合粒子群算法设计的最优尺度组合及其归一化权重分配策略,建立晶粒尺寸的超声多尺度衰减评价模型.选用304不锈钢进行实验,其衰减系数-尺度分布图表明超声波在小尺度下衰减迅速,体现了高散射材料中衰减的频率特征;而随着试样晶粒尺寸增大,整个尺度范围内的衰减都明显加剧.实验结果显示,声速法、传统衰减法与本方法的最大系统误差分别是+12.57%,+5.85%和-1.33%.对金相法测得平均晶粒尺寸为103.5 mm的验证试样用3种方法进行评价,结果分别为(110.4±7.8),(98.2±6.6)和(101.7±3.9)mm.本方法不仅可降低系统误差,且随机误差也被小波变换的恒Q滤波特性有效抑制.     

基于GA-ELM的铝合金压铸件晶粒尺寸预测

为提高铝合金压铸件晶粒尺寸预测的效率和准确率,应用遗传算法-极限学习机(GA-ELM)模型预测晶粒尺寸。ELM的输入层权值矩阵及隐含层阈值矩阵具有随机性,通过GA算法对ELM的输入层权值矩阵和隐含层阈值矩阵进行优化,建立GA-ELM模型。以晶粒尺寸作为输出参数,相关压铸工艺参数作为输入参数,通过压铸生产实验及金相测量获得相应数据,对GA-ELM模型进行实例分析,并与同样使用遗传算法优化的GA-BP神经网络模型和原始ELM模型预测结果进行对比。最后,通过金相组织测量实验验证GA-ELM模型预测结果的可靠性。结果表明,利用GA-ELM模型预测铝合金压铸件晶粒尺寸具有较高的预测精度及预测效率,与其它算法相比,具有一定的优越性。     

形变热处理对铝合金晶粒尺寸的影响

本文主要选择了大变形量轧制-退火和小变形量预拉伸-退火两种形变热处理工艺,分析两种工艺中再结晶退火温度和时间对合金晶粒尺寸和组织均匀程度的影响。     

高温合金晶粒尺寸的超声评价方法及检测装置

针对超声声速、衰减系数、非线性系数等特征参数表征GH4169晶粒尺寸存在检测误差较大的问题，以指数函数为映射函数，将多个超声特征参数归一化后融合构造出新的特征参数，建立以平均绝对误差最小为优化目标的优化问题，并结合遗传算法进行求解，从而确定最优超声多参数评价模型，开发实时超声检测与晶粒尺寸评价相结合的检测装置并进行实验验证。结果表明，所构建的超声多参数评价误差小、单调性好；超声检测装置在已知模型的基础上，可对实时采集的超声A扫信号进行特征提取并计算检测位置的平均晶粒尺寸。     

铸造铝合金针孔缺陷的超声无损检测与评价

针孔是铸造铝合金材料中最为常见的缺陷之一,目前工业生产中通常采用随机抽样金相目视比较法检测铸铝中的针孔,并评定缺陷等级。该方法具有费时费力、受人为主观因素影响较大等诸多不足之处。采用超声无损检测的方法,通过采集不同针孔等级试样中的超声信号,计算出纵波速度、横波速度及衰减系数等参量,总结这些参量与针孔缺陷的联系及变化规律,实现对针孔等级的评价。试验结果证明,利用超声无损方法检测并评价铸造铝合金的针孔缺陷是可行的,并且具有快速客观准确等优点。     

2219铝合金搅拌摩擦焊焊缝相控阵超声波无损检测北大核心

分析了2219铝合金搅拌摩擦焊接头缺陷特征,研究了2219铝合金搅拌摩擦焊焊缝缺陷相控阵超声波检测技术的原理和特点,采用相控阵超声波检测方法对典型的搅拌摩擦焊焊缝缺陷进行了检测,并通过金相剖切结果对检测结果进行了验证和对比分析。结果表明,针对搅拌摩擦焊焊缝缺陷的特点,相控阵超声波无损检测技术对缺陷的检出能力强,对搅拌摩擦焊焊缝的根部弱结合等面积型缺陷和孔洞等体积型缺陷都有较好的检测能力,是一种行之有效的搅拌摩擦焊焊缝缺陷检测方法。     

2219铝合金残余应力非线性超声表面波检测实验研究

铝合金板材表面或内部存在残余应力时,将会产生明显的非线性声学现象,这对于评价铝合金残余应力提供了新的思路。采用高能超声测试系统、数字示波器和计算机等组建非线性超声表面波检测系统,结合X射线应力测试方法,分别对淬火态和去应力退火态下的铝合金表面0°应力及相同区域内的超声非线性系数进行测量。结果表明:超声相对非线性系数和残余应力数值存在一定的对应关系,说明超声非线性系数可作为评价表面残余应力的特征量。当表面应力变小时,同区域的超声非线性系数会在一定程度上相应减小,并在输出电压水平升高时趋于稳定值。     

2219铝合金大型锻环热处理工艺及淬火尺寸变化规律研究

近年来2219铝合金大型锻环生产过程中存在力学性能不稳定现象,特别是淬火、时效后的屈服强度有时偏低,使性能不合格,需二次淬火,而每次淬火后尺寸收缩较大,致使尺寸不合格,达不到标准要求。通过对锻环热处理工艺及淬火后尺寸变化规律的研究,摸索出了最佳热处理工艺以及尺寸变化规律,对以后大型锻环的生产具有借鉴意义。     

基于元胞自动机模型的铝合金晶粒尺寸预测

铸造过程期望获得细小均匀的等轴晶粒,但晶粒尺寸难以直接测量.因此,建立可靠的数学模型来预测晶粒尺寸是必要的.基于元胞自动机(CA)模型模拟枝晶生长,该模型在基于枝晶生长动力学基础上模拟铝合金凝固过程中的微观组织演变,以此获得平均晶粒尺寸.CA模型模拟结果与Lipton Glicksman Kurz(LGK)模型结果基本...     

用普通光测量变形铝合金晶粒尺寸的方法

本文建立了用普通光测量变形铝合金晶粒平均尺寸的试验方法,消除了阳极化复膜给测量工作带来的局限性,以及当相邻晶粒位向相近或一致时在偏振光下颜色相近或相同所导致的测量误差。并对LD10、LD7合金经不同工艺自由锻造后的晶粒平均尺寸进行了测量。     

晶粒尺寸对Al-Zn-Mg铝合金应力腐蚀敏感性的影响

采用慢应变速率拉伸试验、扫描电镜断口观察和透射电镜晶界微观结构观察及析出相统计等方法,研究了两种晶粒尺寸的Al-Zn-Mg铝合金在3.5%(质量分数)NaCl溶液(pH=6)中的应力腐蚀行为。结果表明:晶粒度大的Al-Zn-Mg铝合金的应力腐蚀敏感性比晶粒度小的合金要高;透射电镜的统计观察分析表明,小晶粒度小的合金的晶界析出相覆盖率高于大晶粒度合金的晶界析出相覆盖率。在一定的晶界析出相面积范围之内,析出相面积分数高的Al-Zn-Mg合金应力的腐蚀敏感性小于析出相面积分数低的Al-Zn-Mg合金。     

铝合金半固态成形晶粒超声细化试验研究

设计了倾斜板—超声凝固复合处理工艺试验方案,研究了三种工艺参数对半固态组织的影响.运用正交试验法对实验方案进行了优化,获得了制备高性能的超细晶半固态材料的成形工艺:浇注温度为685℃、铸型预热温度为30℃、倾斜板预热温度为150℃.该工艺制备的试样组织与性能最佳.