连续凝固偏金合金薄带凝固组织进化过程模拟

分析了偏晶合金薄带垂直连续凝固过程。发展了描述该条件下偏晶合金凝固组织演变的数学模型。将计算的温度场和浓度场与凝固组织演变的控制方程相耦合，模拟了Al-5Pb(质量分数.%)合金的凝固过程。结果表明，在固／液界面前存在一过冷区，弥散相液滴在此区间内形核。这些液滴在移向凝固界面的过程中进行扩散长大。随着凝固速度的提高。形核率升高。弥散相液滴的数量密度增大，平均半径减小。     

定向凝固理论与技术的发展

定向凝固技术是研究凝固理论和新型功能材料的重要手段.简要回顾了定向凝固理论与技术的研究发展历程,分析了各种凝固技术的利弊,展望了凝固理论与技术的发展.     

金属凝固细晶技术及发展

介绍了凝固过程控制在材料加工技术中的地位,阐述了凝固过程的研究内容和凝固组织细化的作用,并对金属凝固组织细化技术中的浇注过程和传热条件控制方法、化学处理方法、机械处理方法以及外加物理场方法作了简单评述;认为温度扰动、成分扰动、外加超声波、脉冲电流或脉冲磁场不仅能有效地细化金属凝固组织,还可以避免其他细化方法对环境和金属材料本身的污染,有利于材料的循环利用.     

高温合金定向凝固技术研究进展

首先回顾了定向凝固的发展历史,重点分析了液态金属冷却定向凝固的技术特点。总结了高温度梯度下制备的定向凝固法单晶高温合金在组织和性能方面的研究现状,结合作者在本领域的研究,着重分析了定向凝固温度梯度、凝固速率、晶体取向、熔体超温处理、熔体对流控制对组织和性能的作用规律和机制,认为高温度梯度定向凝固是细化组织、减少缺陷、提高合金性能的重要途径。最后展望了高温合金定向凝固的发展趋势。     

连续凝固偏晶合金薄带凝固组织进化过程模拟

分析了偏晶合金薄带垂直连续凝固过程,发展了描述该条件下偏晶合金凝固组织演变的数学模型,将计算的温度场和浓度场与凝固组织演变的控制方程相耦合,模拟了Al-5Pb(质量分数．%)合金的凝固过程．结果表明．在固/液界面前存在一过冷区、弥散相液滴在此区间内形核,这些液滴在移向凝固界面的过程中进行扩散长大,随着凝固速度的提高,形核率升高,弥散相液滴的数量密度增大．平均半径减小。     

焊缝凝固裂纹的实时记录

研究了在实际焊接过程中的电弧光下如何拍摄记录焊缝凝固裂纹的启裂和扩展的过程。通过理论分析与实验，提出了怎样滤除弧光干扰，提高成象清晰度的方法，解决了对不同表面条件母材拍摄焊缝裂纹的技术，并成功地在以秒时标单位基准下，实时记录了３０ＣｒＭｎＳｉ和ＬＹ１６焊缝凝固裂纹的产生过程。此技术可为焊接中接头应力应变的各类数理模型提供实际动态验证手段，还可为实时调整焊接规范参数，控制焊接凝固裂纹扩展提供可靠的反馈信息。     

凝固理论进展与快速凝固

本文综述了凝固理论的某些新进展，对高生长速率下的凝固热力学与形核、生长动力学，特别是非平衡溶质分配系数，形核孕育期与相选择，化学成分及熔体热历史对形核机制的影响，平界面的绝对稳定性，快速的枝晶／胞晶生长以及样品体积内快凝过程的发展等问题给出了定量的表述，文中还指出了对快凝过程进行分析和设计的工作步骤。     

垂直缝隙式浇注系统凝固特性的数值模拟

基于数值模拟技术,分析了垂直缝隙式浇注系统对平板铸件凝固过程的影响,研究了冷铁、冒口与之配合使用时铸件的凝固规律。结果表明,缝隙式浇注系统对凝固过程中铸件的横向温度场影响显著,可在有限范围内实现横向的顺序凝固。但此类浇注系统对铸件纵向温度场的影响不明显,仅通过浇注系统难以调整铸件的凝固顺序。通过配合使用冷铁和冒口,可使铸件的横向和纵向均产生较大的温度梯度,可有效控制铸件的凝固过程,改善补缩效果,提高铸件致密性。     

凝固原理的前沿进展及其应用

凝固原理是揭示液固相变过程基本规律的学科领域。基于凝固原理的材料制备与成形加工技术即是凝固技术。凝固技术的应用包括铸件、铸锭的铸造,以及各种金属与非金属材料的熔体法晶体生长。在综合分析凝固技术应用背景的基础上,讨论了凝固原理和凝固技术的发展现状。归纳了不同材料加工技术所对应的凝固条件,指出不同加工工艺中凝固过程的差异仅在于对应的温度梯度和冷却速率的不同。进而从工程实践的角度分析了凝固技术研究的前沿方向,指出多组元合金凝固原理,近快速凝固原理与技术,以及多层次凝固分析及其跨尺度耦合是凝固原理与技术研究的发展前沿。最后,分别探讨了铸件、铸锭铸造以及熔体法晶体生长过程中的核心凝固问题与过程控制的原则。     

金属凝固组织形成的仿真研究

利用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ方法,依据对金属凝固过程的温度场,浓度场的数值模拟和金属结晶过程中的热力学条件,建立了描述金属凝固组织形成过程的宏观－微观耦合模型,对Ａｌ－４．５％Ｃｕ（质量分数）固溶型合金的凝固组织形成过程进行了模拟,结果与实际凝固组织接近。     

体积平均法在凝固传输过程模拟中的应用

凝固传输过程直接影响到铸锭最终的组织与性能.体积平均法作为一种模型建立方法能够将凝固传输过程中微观与宏观尺度上的现象联系起来,实现宏微观的双向耦合.近年来,体积平均法思想已广泛应用于凝固传输过程的模拟中,极大促进了凝固过程多尺度耦合模拟的研究.本文简要评述了凝固传输过程模拟中体积平均法的提出、主要思想、体积平均法模型的发展及应用情况,并指出了该研究领域存在的主要问题及未来发展方向.     

铸铁电渣感应连续定向凝固的试验研究

将电渣重熔、感应加热、连续铸造、定向凝固技术综合到一起，桅电渣感应连续定向凝固装置，利用该装置对亚共晶成分的铸铁进行了试验研究。结果表明，电渣感应连续定向凝固方法可以稳定地进行铸铁的连续定向凝固；电渣感应连续定向凝固过程可用铸型内的温度分布来控制与监测；工艺参数的相互匹配是稳定电渣感应连续定向凝固过程的关键因素。     

薄带双辊铸轧过程凝固组织的数值模拟

采用有限元方法计算铸轧过程中的宏观传输现象,用元胞自动机方法模拟微观凝固组织,将二者耦合模拟了双辊铸轧薄带凝固过程中晶粒的形核与长大过程,实现了对双辊铸轧薄带凝同过程组织演变的模拟;并以镁合金AZ31B为对象,研究了薄带铸轧工艺过程中的主要工艺参数(浇注温度、铸轧速度等)对镁合金薄带凝固组织的影响规律,从而为通过工艺优化来控制铸轧薄带的凝固组织提供了理论依据.     

定向凝固技术现状与展望

详细地评述了传统定向凝固技术的发展过程和存在的问题,介绍了几种新近发展起来的新型定向凝固技术,并指出了定向凝固技术今后发展的方向.     

曲拐形零件的顺序凝固试验研究及数值模拟

分析了曲拐形零件同时凝固方法及顺序凝固方法对铸件质量的影响,模拟了顺序凝固工艺的充型凝固过程,并与试验结果进行比较.结果表明,控制铸件凝固顺序可以有效地消除曲拐形零件常产生的热节,减少缩孔缩松缺陷.     

电流在金属凝固过程中的应用

综述了连续电流和脉冲电流在金属凝固过程中的应用现状,从理论上归纳和分析了电流对凝固过程产生作用的主要机制,并对电流在凝固过程中的应用和研究进行了展望。     

快速凝固技术在铝合金中的应用

介绍了铝合金的快速凝固方法,快速凝固铝合金材料的固结成形工艺以及快速凝固技术在铝合金中的应用与发展。     

有限元法在铸件凝固过程研究中的应用

本文分析了有限元法在铸件凝固过程研究中的数学实现和程序设计,讨论了计算中与铸件凝固相关联的几个特殊问题的处理方法.开发了一个求解二维问题的有限元程序系统,包括前处理、主体计算和后处理.对重6t的1200×600×600mm钢锭中部截面凝固过程进行了计算和分析,计算结果与实验结果比较,效果较为满意.     

铸件凝固过程数值模拟的新进展

铸件凝固过程的宏观模拟虽然已是成熟技术,但也存在着不足。近１０年来,在国际上铸件凝固过程的微观模拟愈来愈引起人们的重视。目前,铸件凝固过程的微观模拟正在经历着由试验研究向实际生产应用过度的发展过程。     

铝合金加压凝固的补缩行为

研究了压力对铝合金凝固过程的影响。在合金结晶凝固期间施加一定的外压,对宽结晶区间铝合金具有强化补缩作用,这种作用在冷却速度缓慢、合金以典型糊状方式凝固时尤其显著。研究结果表明,加压凝固是提高铸件致密性的重要工艺方法。