喷射沉积铝合金管坯工业化生产中的控制系统研究

对多层喷射沉积制备大规格管坯工业化生产特点进行了分析，表明Osprey多程技术更适宜于喷射沉积工业化生产。构建了由系统管理层／控制层／设备层组成的三层递阶控制结构。对关键工艺参数的闭环控制技术进行了研究，提出了漏包连续移液和基于积分分离PID的液位精确控制结构和方法，研究了管坯沉积层厚度的在线检测及喷嘴喷射高度在线反馈控制方法，提出了基于沉积室微正压环境的氧含量控制技术。控制系统及相关控制技术已在国内首条自行研制的喷射沉积制备铝合金管坯工业化生产设备中得到应用，已生产出最大长度1500mm、最大壁厚300mm、不同内径的铝合金产品。     

喷射成形过程中圆锭坯外形生长的数值模拟

通过多次试验后得出雾化喷嘴的雾化特性公式,在此基础上建立了一种模拟喷射成形过程中圆锭坯外形生长的数学模型.该数学模型考虑了喷射成形过程中各种工艺参数,如喷嘴的雾化参数、偏心距离、沉积盘的旋转速度和下拉速度等参数的影响.经过模拟计算,得到了锭坯生长的三维外形尺寸,与实际喷射成形制备的锭坯外形对比,二者吻合很好;采用该模型分析了不同时间下锭坯的轮廓形状、偏心距离以及下拉速度变化后的锭坯轮廓形状.综合分析得出,此数学模型可以预测在不同工艺参数下喷射成形锭坯的外形生长过程.     

喷射成形高钒高速钢环坯制备技术研究

采用喷射成形技术制备高钒高速钢环坯,阐述了喷射成形制备过程方法及工艺参数,制备得到的沉积坯收得率为83.5%。对比观察沉积坯不同位置组织及碳化物形貌,发现:组织均匀细小,碳化物颗粒细小、形状较为规则、分布均匀,合金元素无宏观偏析;孔隙及缺陷主要位于沉积坯与基体的结合界面附近,产生于喷射沉积未完全稳定的试验初期。对热处理后的沉积坯试样进行硬度测试,喷射成形高钒钢淬火硬度为63HRC,高于粉末冶金高钒钢;经过3次回火,硬度逐渐下降,未出现二次硬化现象。     

高硅硅钢片喷射成形技术的研究

喷射成形是一项先进的材料制备技术.本文介绍了一种用喷射成形工艺来制备高硅硅钢片的技术和方法.并从合金母液的制备、喷射成形过程、喷射沉积坯的轧制及退火工艺和相关问题的分析等方面进行了研究.     

多层喷射沉积工艺中可编程调节器的应用

在多层喷射沉积管坯与柱坯制备工艺中,采用可编程调节器可实现喷射系统扫描运动与坯体下降运动的自动控制,较精确地控制沉积坯的外形、尺寸,制备出了尺寸达Φ外650/Φ内360mm,长1200mm的各种铝合金管坯与Φ300～500mm的铝合金柱坯     

喷射成形制备Al-Zn-Mg-Cu系高强高韧铝合金的研究

采用喷射成形技术制备了Al Zn Mg Cu系高强高韧铝合金 ,对喷射成形工艺参数进行了优化 ,对沉积坯件的热挤压工艺、热处理工艺进行了探索 ,对材料的组织进行了分析并对不同状态的材料性能进行了比较。结果表明 :当喷射成形工艺参数合理时 ,沉积坯件具有良好的成形性与致密度 ,在随后的热挤压过程中 ,通过较低的挤压比即可使材料达到全致密 ;沉积坯件热挤压温度的降低有利于使材料获得更高的力学性能 ;同时 ,通过对合金热处理的优化 ,可以获得加工和使用性能更加优良的Al Zn Mg Cu系高强高韧铝合金材料     

喷射成形硅钢板坯的工艺研究

利用自行研制的大型喷射成形中装置, 对Fe-4.5wt%硅钢板坯的喷射成形工艺进行了研究。还研究了雾化压力和沉积距离对其显微组织的影响。结果表明,在本试验条件下得出的最佳喷射成形工艺,可形成厚度均匀、晶粒细小并致密度良好的板坯,使随后的轧制成为可能。     

大直径钨管发热体等离子体喷涂成形制造技术

本文介绍了钨管发热体等离子喷涂成形制造技术,分析了钨管发热体成形沉积模具类型、喷涂工艺参数对成形管坯涂层密度、涂层热应力、涂层抗裂性的影响。确定了等离子喷涂成形制造大型钨管发热体的工艺参数,该方法是制取同类零件最有效的工艺方法之一。     

锭坯双喷嘴扫描喷射成形雾化锥沉积轨迹及其耦合研究

双喷嘴扫描喷射成形是提高生产效率和制备大直径锭坯的主要工艺方式.研究了双喷嘴扫描喷射成形工艺雾化锥扫描沉积轨迹及其耦合产生条件.建立了雾化锥沉积轨迹坐标及扫描沉积区域数学模型,分析了工艺参数对沉积轨迹的影响规律,从理论上推导了沉积轨迹耦合条件.对沉积轨迹模型和耦合特性进行了图形仿真.研究表明:沉积轨迹呈"花瓣"形状,由喷嘴偏心距、初始倾斜角、扫描范围角、喷射高度、扫描频率、沉积盘旋转速度确定.通过喷射成形试验对建立的理论模型和研究结论进行了验证,表明了其正确性.     

Al_(10)Zn_(2.9)Mg_(1.7)Cu超高强铝合金的喷射成形制备研究

采用喷射成形技术制备了Al1 0 Zn2 .9Mg1 .7Cu高强高韧铝合金沉积坯件 ,研究了喷射成形制备过程中各工艺参数对沉积坯件的成形性、显微组织、致密度的影响 ,确定了适当的工艺参数 ,研究了沉积坯件的热挤压及热处理工艺 ,对材料的组织进行了分析并对不同状态的材料性能进行了比较。研究结果表明 :当喷射成形工艺参数合理时 ,沉积坯件具有良好的成形性与致密度 ,在随后的热挤压过程中 ,通过较低的挤压比即可使材料达到全致密 ;通过对合金进行适当的热处理 ,材料的极限抗拉强度达到 810MPa ,同时延伸率保持在 8%～ 11% ,该材料是一种理想的轻质高强结构材料。     

Experiment and Simulation of Metal Flow in Multi-stage Forming Process of Railway Wheel

To investigate the metal flow during the railway wheel forming process,experiments and finite element method(FEM)simulation were carried out.An axisymmetric modeling for the wheel rolling process was proposed to predict the metal flow in radial direction,by which the whole multi-stage forming process could be simulated in axisymmetric and integral way.The result shows that the axisymmetric simulation method was an effective method to explore the metal flow in radial direction and to analyze the relationships of tools motion during the wheel rolling.The detail information about metal flow in railway wheel forming process was obtained.The metal in the wheel web was from the area near the half radius of the original billet;the chill zone of the billet became an envelope of the rim and part of the web with a maximum thickness of about 6mm below the tread.At the wheel rolling stage,the metal in the rim flowed towards the web;the metal near the surfaces of the conjunction region between the web and rim suffered severe shear deformation.     

Peter Groche

Tube hydroforming (THF) is a relatively new but established technology among metal tube forming processes. It is the technology of forming closed sections, hollow parts with different cross‐sections by applying an internal hydraulic pressure and sometimes additional axial compressive loads to force a tubular blank to conform to the shape of a given die cavity. Material properties have a significant influence on the process stability. Often roll‐formed, non‐heat treated tubular materials made of steel with longitudinally oriented welding lines are used in tube hydroforming. Different production processes involve a change of the material properties from the initial flat sheet to the hydroformable tube. Testing methods such as tensile tests and conventional forming limit diagrams do not accurately reflect the state of stress and strain conditions seen in the tubular blank during the hydroforming process. Thus, inaccuracies in FEA predictions and design failures occur. Test methods were developed to characterize the relevant geometrical and mechanical properties of tubular semi‐finished products.     

小方坯连铸机结晶器的研究

建立了铸坯固传热数学模型，模拟计算了铸坯温度场，坯壳厚度，热流场，坯壳热收缩应力场，坯壳与铜壁间气隙厚度，计算坯壳厚度与实测坯壳厚度基本吻合，计算结果为连铸机生产，连铸机设计提供参考。     

Metal Spray Forming Process Examined Using Mathematical Model

The metal spray forming process was examined using the mathematical model simulation by Baosteel＇s test and developed facilities.The mathematical model comprised of the probability and statistical analysis of the droplet mass behavior and predicted the shape and temperature distribution of the billet during the spray forming process.     

浅谈水平连铸TP2紫铜管坯的工艺制度

水平连铸TP2紫铜管是铸轧法生产优质空调管坯的第一步工艺,其产品质量的好坏对最终空调管坯起决定作用。严格地按照工艺制度进行生产是为获得质量优良、稳定的铸造管坯的前提条件,水平连铸TP2铜管工艺制度主要包括铸造温度,铸造速度、冷却强度三方面,本文将对水平连铸铜管坯铸造生产过程中的三项工艺制度进行探讨。     

铍板材深冲压成形异形件探讨

冲压成形是金属板材加工异形件的最基本方式。金属材质不同,冲压成形异形件的难易程度不同,主要影响因素是冲压成形性能和冲压成形极限。文章结合铍板材的冲压成形性能和冲压成形极限,对铍板材冲压成形异形件的难易性作了探讨。     

钢铁材料半固态坯料制备与成形的研究现状与展望

半固态成形技术是冶金材料领域重要研究课题。本文总结了半固态钢铁等高熔点材料制备与成形技术中的组织演变、坯料制备和成形工艺等方面理论与应用研究成果，对其发展现状与趋势进行了分析与讨论，并指出钢铁等高熔点材料半固态成形技术广阔的应用前景。     

热轧管生产定心技术

热轧无缝钢管生产中,管坯定心技术和装备在改善毛管壁厚均匀性、提高金属收得率、提高钢管内外表面质量方面发挥了重要的作用。阐述了热轧无缝钢管生产中管坯定心的几种主要方式并着重介绍了包钢159热轧无缝钢管生产线工程中的液压夹钳式热定心机的结构和特点。