基于机器视觉的钛合金焊接过程非平衡凝固组织性能智能控制

信息技术的发展使制造业逐步向“智造”转变。人工智能技术已成为精密铸造、焊接和增材制造等制造工艺由控形走向控性的共性关键技术。在这些工艺中非平衡凝固组织性能调控机理是限制其发展的基础科学问题。基于先进的人工智能技术发展控形控性一体化技术、构建完善的工艺质量体系对推动铸造、焊接、增材制造等制造工艺迈上新的台阶至关重要。与传统的物理冶金和铸造相比,增材制造、焊接、激光熔覆修复、单晶生长等过程的核心理念是“控制微区冶金过程”,即通过控制温度梯度、凝固速率、熔池尺度等关键工艺参量的作用机制,从微观上揭示非平衡条件下固液两相区组织结构和形貌演化规律,特别是合金元素的偏聚行为,界面的传热和传质特性、形核与长大、柱状晶-等轴晶转变、枝晶的竞争生长等。集成计算和实验方法的结合将为智能制造、增材智造和太空智造中先进金属材料的成分-工艺-组织-性能调控提供共性技术和理论支撑。本文以典型的焊接中非平衡凝固组织性能调控为研究方向,对近年来基于视觉传感的焊接调控技术取得的研究成果和进展进行了梳理。归纳了面向复杂工业环境的智能焊接关键技术、先进应用和技术挑战等,展示了基于数字孪生车间的钛合金焊接视觉学习结果。     

2010年中国钢铁工业协会、中国金属学会冶金科学技术奖获奖项目（一等奖）

1.550 m2烧结机智能闭环控制系统; 2.水-空交替控时淬火冷却技术研究及在大型预硬化模块上的应用; 3.3 800 mm中厚板辊式淬火机设备研制及淬火工艺技术开发;     

我国轧钢生产技术近年来的进步与发展（二）

总结了近几年我国轧钢生产技术的进步,其主要体现在钢材品种结构调整基本满足了国民经济发展的需要;轧钢装备现代化和国产化工作的重大突破为提高产能、提升品种及质量创造了良好条件;轧钢生产技术经济指标进一步提高;轧钢技术自主创新取得一批重要成果,核心技术的自主创新出现了可喜进展。众多新产品与新技术的研发成功缩小了我国与国际轧钢技术先进水平的差距。对于轧钢技术的发展,着重提出:要把资源、能源与环境问题作为轧钢技术创新和进步的战略任务;应更加关注先进、成熟、重要技术的应用与提高,如提高热装温度和热装比,低温轧制与轧制润滑技术,控轧控冷技术及装备,精细操作技术等。     

钢筋轧后控制冷却技术的发展和应用

本文叙述了上海钢铁工艺技术研究所螺纹钢筋轧后控制冷却工艺技术的开发,推广应用和进展,在相应技术方面,螺纹钢筋的冷压连接和闪光焊后水冷技术的研制取得了进展和应用效果。此外提出了拟开展的研究计划及目前存在的问题和该技术的发展前景。     

钢铁耐磨材料技术进展

评述了耐磨锰钢、耐磨白口铸铁、非锰系耐磨合金钢、耐磨球铁和耐磨钢铁基复合材料以及耐磨件铸造和热处理工艺技术的进展,重点推介了近年实施的几种先进的钢铁耐磨材料工程化和产业化技术,阐明了耐磨材料技术发展过程中减少合金元素、耐磨件少无加工、耐磨件大型化、物理场对耐磨件凝固的影响、价电子理论的应用及数值模拟工艺技术的应用等几个值得关注的问题,并就该技术发展方向及研发重点提出了建议。     

我国轧钢生产技术近年来的进步与发展（一）

总结了近几年我国轧钢生产技术的进步,其主要体现在钢材品种结构调整基本满足了国民经济发展的需要,轧钢装备现代化和国产化工作的重大突破为提高产能、提升品种及质量创造了良好条件;轧钢生产技术经济指标进一步提高;轧钢技术自主创新取得一批重要成果,核心技术的自主创新出现了可喜进展.众多新产品与新技术的研发成功缩小了我国与国际轧钢技术先进水平的差距.对于轧钢技术的发展,着重提出:要把资源、能源与环境问题作为轧钢技术创新和进步的战略任务,应更加关注先进、成熟、重要技术的应用与提高,如提高热装温度和热装比,低温轧制与轧制润滑技术,控轧控冷技术及装备,精细操作技术等.     

韶钢热轧带肋钢筋控轧控冷工艺生产实践

介绍了韶钢在热轧带肋钢筋生产中，通过采用控轧控冷工艺技术，使钢材组织明显改善，产品性能明显提高，实现了用较低合金成分的钢坯生产出多种性能的带肋钢筋，使生产成本大幅降低。     

复杂薄壁精密铝合金铸件铸造技术进展

介绍了砂型、石膏型和熔模铸造复杂、薄壁、精密铝合金铸件的优势和缺点,以及这些铸造技术的最新发展情况。近年来发展应用的铸造技术有:差压、调压砂型反重力铸造技术,硅橡胶模-发泡石膏型-低压石膏型铸造工艺技术,以及Sophia熔模铸造技术等。我国在复杂、薄壁铝精铸件研究及生产方面已取得很大进展,但与国外先进水平相比,仍有一定差距。     

旋压成形技术和设备的典型应用与发展

阐述了金属旋压成形技术和设备在各个主要领域的应用与发展.详细介绍了筒形件、锥形件、封头、车轮毂、无缝整体气瓶、各式带轮、带内外纵向齿筒体、波纹管、异型件等的旋压工艺技术方案.对旋压设备的关键装置动力系统、导轨、旋轮及旋轮架等进行了介绍,并对专用轮毂旋压机、带轮旋压机、气瓶热收口旋压机、封头旋压机等先进旋压设备的应用进行了阐述.提出了旋压技术中值得探讨的表面粗糙度、高转速旋压等问题.对目前国内外旋压技术和设备的技术水平进行了对比,对今后旋压技术和设备的发展进行了展望.     

表面技术与防腐包装研讨会征文通知

中国兵工学会防腐包装学会、山西省兵工学会防腐包装专业学会,定于今年10月29～31日在重庆召开96年表面技术、防腐包装学术交流会。 一、论文范围 1、表面工程技术包括:预处理、电镀、涂装、化学处理与精饰、后处理等工艺技术;新材料、新设备、新检测方法在表面技术上的研究与应用;涂镀工艺技术中的三废治理工艺的研究。 2、防腐包装技术包括:新包装材料的研究与应用,新包装设备与检测方法;防腐包装封存试验研究。 3、其它方面:国内外表面技术、防腐包装发展与动态;专题试验及基础理论探讨;相关技术应用与研究。     

薄板坯连铸连轧超薄规格板带技术及其应用进展

在简要介绍我国薄板坯连铸连轧生产技术发展的基础上, 重点介绍了我国热轧薄规格板带的市场及应用现状, 分析了CSP线生产超薄规格高强板带的工艺、FTSR线生产超薄规格板带的进展、半无头轧制技术生产超薄规格板带涉及的关键技术以及高质量薄规格板带技术开发生产应用情况。最后指出: 薄规格、超薄规格热轧板带在节能减排、"以热代冷"提高产品附加值方面具有一定的市场空间, 但需要主动积极开拓市场; 需要解决相关工艺机理及工艺控制上的关键技术, 并进行全面技术集成与创新, 才能大批量稳定生产薄规格、超薄规格板带。     

薄带铸轧产品特性及应用进展

薄带铸轧工艺是将快速凝固与轧制变形融为一体的短流程、近终型生产工艺,具有流程短、工序少、能耗低、排放少的优势。通过对薄带铸轧产品进行组织分析及力学性能研究,结果表明,在薄带铸轧的快速凝固、快速冷却、小压下量轧制条件下,产品组织与传统热连轧工艺产品在晶粒形态、晶粒尺寸上具有显著区别。薄带铸轧产品性能波动小、各向同性好、利于焊接、尺寸公差精确、表面质量好,易于生产高强度薄规格产品,在轻量化及“以热代冷”趋势下具有广阔的应用空间。     

薄板坯连铸连轧技术发展

薄板坯连铸连轧技术是钢铁工业发展的一项新技术,具有投资少,节能降耗和建设周期短等优点,受到了国内外的广泛重视.论述了薄板坯连铸连轧技术的几种新工艺,以及它们的优势和采用的新方法,指出了薄板坯连铸连轧技术的发展趋势.     

薄板坯连铸连轧过程控制技术的发展、应用及展望

薄板坯连铸连轧面临品种和规格拓展、产品质量提升、生产成本降低及智能化生产等方面的改进以提升产线竞争力。从辊底式隧道加热炉智能燃烧系统、高精度轧制过程控制模型、兼顾全幅宽和多目标的板形综合控制技术3个方面,介绍了薄板坯连铸连轧过程控制关键共性技术的研发进展,并通过数据网关+双系统并行的在线替换模式,实现了新的过程控制技术零停机时间的工业应用。新技术应用后,加热炉实现了全自动烧钢,吨钢煤气消耗下降了19.4%,氧化烧损下降了3.8%,钢坯加热质量大幅度提升;在设备及其他系统不变的情况下,轧线产品质量及轧制稳定性显著提高,薄规格生产能力由2.0 mm扩展至1.2 mm,实现了双流异钢种交叉混合轧制和铁素体轧制,非计划过渡材显著减少,重点计划执行率由20%提高到95%以上,整体提升了薄板坯连铸连轧流程的效益和竞争力。最后,对薄板坯连铸连轧过程控制技术的发展方向进行了展望。     

稀土元素Ce对取向硅钢热轧钢带组织和织构的影响

对2250 mm热轧生产线生产的取向硅钢热轧钢带的合金体系进行了设计,制定了合理的加热制度和热轧轧制工艺。对添加稀土元素Ce的取向硅钢铸坯和热轧钢带进行了分析,探究了稀土元素Ce对取向硅钢低倍组织、热轧织构及成品磁性能的影响。结果表明,稀土元素Ce能够细化取向硅钢连铸坯低倍组织和热轧显微组织,提高取向硅钢成品磁性能。     

轧制工艺对薄带铸轧无取向硅钢组织性能的影响

利用光学显微镜、XRD、EBSD等研究了轧制工艺对薄带铸轧无取向硅钢组织、织构和磁性能的影响。研究表明,随热轧压下率增大,冷轧组织变形储能及剪切带的比例逐渐降低,冷轧板中α织构减弱,γ织构增强。退火板晶粒尺寸随热轧压下率增大而增加。热轧压下率为17%及40%时,退火织构以强的Goss织构及相对弱的{100}织构为主,热轧压下率达到55%后,退火织构为强的{115}<110>和{114}<371>织构,Goss织构和{100}组分明显减弱。随热轧压下率增大,退火板磁感值先升高后降低,铁损值先减小后增加。热轧压下率为40%时,退火板综合磁性能最优。     

钢铁材料绿色智慧轧制技术在宝钢的开发应用

开发应用于支撑能源结构转型和延长使用寿命的钢铁材料,以及缩短流程、实践数字化转型、促进智慧制造是有利于低碳转型的轧制技术发展方向。结合厚板生产实际案例,介绍了宝钢在轧制技术低碳转型方向上开发应用的复合轧制技术、在线组织性能控制技术以及数字化技术的实践与应用效果。     

2015年度我国轧钢技术的主要进步

2015年度我国轧钢技术的创新和钢材品种结构的调整优化取得了明显进步,钢材的国际市场竞争力持续提高,主要进步包括：新一代TMCP技术通过验收,应用成果丰硕;双辊薄带连铸技术进入示范生产阶段,产品又有突破;ESP生产技术在日照钢铁顺利投入试产,单线月产突破15万t;不锈钢和硅钢等难加工产品实现了连续化生产,成本和效率优势明显;棒线材免加热直接轧制技术开始尝试;轧制复合技术发展迅速,复合产品应用领域不断拓宽;硬脆极薄带钢轧制理论及其技术取得突破;轧钢装备水平不断提升,智能化端倪显现;重大装备用钢和重点品种开发不断取得新成果。     

先进短流程—深加工新技术与高强塑性汽车构件的开发

在近年来国内外薄板坯连铸连轧TSCR和先进热成形处理AHFT技术发展的基础上,提出了先进的短流程与深加工技术相结合的工艺途径,为高强塑性汽车构件的生产制造开发了一种高效率、低能耗、低排放、低成本的新工艺。首先采用先进短流程工艺,包括以CSP、FTSR、ISP半无头轧制为主要特征的第2代TSCR技术和以ESP无头轧制技术为主要特征的第3代TSCR技术,生产高强度薄规格汽车板作为热冲压成形的原料; 然后采用先进热成形处理AHFT技术,对短流程薄规格热轧酸洗板进行热冲压与热处理相结合的深加工,制作高强塑性汽车构件。本文简要介绍了短流程薄板坯连铸连轧TSCR技术的发展,先进热成形处理AHFT技术的强塑化工艺与主要技术特征。讨论了采用短流程TSCR新工艺生产先进高强度钢AHSS薄规格汽车板,为先进热成形处理AHFT提供热冲压成形板料的主要技术关键。介绍了在超短流程的双辊薄带连铸工艺线上开发高强塑性TWIP钢的试验进展。短流程TSCR新工艺与先进热成形处理AHFT深加工新技术相结合,开发与生产超高强塑性汽车构件,需要钢铁与汽车行业的密切合作。这项短流程—深加工新技术不仅可以满足新一代汽车对轻量化节能减排和抗冲撞安全的要求,而且可以显著降低汽车板构件生产制造过程中的能耗与温室气体排放。     

基于CPS架构的板带热轧智能化控制

概述了钢铁全流程智能制造的需求,给出了基于信息物理系统(CPS)的智能制造架构和相关控制逻辑.在介绍东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(RAL)在国家重点研发计划项目的主要研究进展基础上,以板带热轧智能控制为例,给出了基于动态数字孪生的热连轧CPS的架构及控制理念,最后对CPS应用于钢铁智能制造的前景进行了展望...