螺旋式环缝电磁搅拌处理对7075合金组织的影响

研究了螺旋式环缝电磁搅拌熔体处理技术对7075铝合金凝固行为的影响,分析了不同搅拌电流和浇注温度对合金凝固组织的影响。结果表明,螺旋式环缝电磁搅拌熔体处理技术可以使合金熔体在电磁搅拌条件下受到强剪切处理,剪切速率很大,在整个熔体体积内实现熔体的周向、径向和轴向的运动,最终得到整个熔体体积內均匀分布的温度场和成分场。相比于普通铸造,螺旋电磁搅拌条件下,可以实现7075铝合金的强制均匀凝固,合金凝固显微组织分布均匀细小。随着搅拌电流的增大晶粒组织变得更加细小均匀,当搅拌电流增大到30A时,凝固组织变化不大;随着浇注温度的升高晶粒组织变得粗大、枝晶化,但是相比普通铸造,晶粒组织对浇注温度的依赖性减弱。     

电磁离心凝固过程熔体流动和传热的有限元数值模拟

利用电磁流体动力学有关理论,建立了电磁离心凝固过程熔体流动与热量传输的耦合分析模型,采用有限元法对电磁离心凝固过程进行了分析,得出了瞬态速度场和温度场。分析结果表明,电磁离心凝固过程中,正是由于电磁力引起的受迫对流运动,对金属熔体起电磁搅拌作用并使晶粒得到细化,从而提高铸件质量。     

脉冲磁致振荡下纯铝凝固磁场与流场分布的数值模拟

脉冲磁致振荡可以细化金属晶粒,为了研究其作用机理,采用ANSYS有限元模拟软件对脉冲磁致振荡下纯铝凝固磁场与流场分布进行了数值模拟.模拟结果显示,由于电磁趋肤效应,线圈中脉冲电流只在熔体表面感应产生电磁力,且随时间出现指向内部的压力与指向外部的拉力交替变化,沿径向有指向熔体顶部与底部交替变化.交变电磁力可以振荡熔体表面率先析出的晶核而使之游离,增大熔体形核率.同时感应电磁力迫使熔体产生流动,会利于晶核的均匀分布与温度场、浓度场的均匀化.     

电磁搅拌法制备半固态浆料过程电磁场、流场和温度场的数值模拟

建立了铝合金半固态浆料电磁搅拌过程宏观传输物理量耦合的数学模型,采用有限元和有限差分相结合的方法实现电磁搅拌条件下电磁场、流场和温度场的耦合模拟分析,研究电磁搅拌工艺参数对流场和温度场的影响规律,并进行实验验证。结果表明:水平旋转的电磁力场在铝合金熔体内均匀分布,其方向与交变电磁场的旋转方向一致,大小则因集肤效应从边部到中心递减;熔体内速度场分布与电磁力相似,但随着搅拌时间的延长,熔体温度降低,速度不断降低;电磁搅拌条件下熔体凝固速度加快,熔体心部和边部的温度梯度变小;搅拌电流强度和频率对电磁场、速度场和温度场分布的影响非常明显。     

低频电磁铸造超高强铝合金铸锭

通过使用数值模拟和实验相结合的方法,研究低频电磁场对铝合金半连续铸造过程中宏观物理场与铸锭的组织和裂纹的影响;比较低频电磁铸造和DC铸造过程的宏观物理场。结果表明：应用电磁场可以完全改变熔体的流动方向,加快流动速度,均匀熔池内熔体温度,降低温度梯度,提升等温线,减少液穴深度和铸造应力及塑性变形;低频电磁铸造还可以明显细化铸锭的微观组织和消除铸造裂纹,其原因是低频电磁场改变了宏观物理场。     

结晶器参数对电磁搅拌磁流耦合特性的影响研究

基于ANSYS有限元数值模拟方法研究了电磁搅拌中结晶器对磁流耦合场的影响规律。结果表明,结晶器的存在导致金属熔体中的磁场、电磁力以及流速等参数均减小;随着结晶器厚度的增加,金属熔体中的最大磁场和流速下降较快。     

不同电磁搅拌器内电磁力的有限元数值计算

从电磁场的基本理论出发,利用有限元软件ANSYS对三类电磁搅拌器进行了数值模拟,结合相关电磁场理论对金属熔体的受力进行了分析讨论。结果表明：三种电磁搅拌器在熔体区域内的磁感应强度都随着电流频率的增大而减小,不同搅拌器的电磁力随频率的变化情况有所不同。在频率一定的情况下,通过增大电压可增加熔体区域内的电磁力。     

环缝式电磁搅拌技术对挤压铸造7075铝合金组织和性能的影响

研究了不同熔体处理方法(普通电磁搅拌、化学细化法和环缝式电磁搅拌)对挤压铸造7075铝合金凝固组织及力学性能的影响规律。研究结果表明,环缝式电磁搅拌熔体处理技术显著减弱了普通电磁搅拌所固有的集肤效应对合金凝固组织的影响,增加了熔体所受的平均剪切速率,同时增加了单位体积熔体的散热面积,促使合金熔体的温度场和成分场更加均匀,有利于熔体"凝固初期晶核"瞬间大量生成,有利于获得细小均匀的凝固组织。对合金熔体同时进行环缝式电磁搅拌和添加Al-Ti-B化学细化剂处理,挤压铸造的7075铝合金显微组织变得更加细小、均匀、圆整,晶粒尺寸缩小为69μm,形状因子达到0.62。同时有效地提高了合金的力学性能。     

内置电磁熔体处理对大规格2219铝合金铸锭组织的影响

针对传统大规格2219铝合金铸锭存在的组织粗大不均,宏观偏析严重及第二相粗大等问题,采用内置电磁熔体处理半连续铸造方法制备了?630 mm 2219铝合金铸锭,通过光学显微镜、光谱仪、SEM等测试方法对铸锭进行了凝固组织与成分检测,研究了内置电磁熔体处理对大规格2219铝合金铸锭凝固组织细化的影响,揭示了溶质元素的分布规律。结果表明,相比普通半连续铸造,使用内置电磁熔体处理法制备的铸锭沿径向上晶粒细小,平均晶粒尺寸在200～300μm之间,组织整体上分布均匀,金属间化合物尺寸明显细化,晶间第二相呈断续网格状分布,Cu分布更均匀。     

镁合金电磁铸造中搅拌频率的确定

通过镁合金电磁铸造过程模拟，分析了镁合金电磁铸造过程中电磁搅拌对熔体流动和温度分布的影响。结果表明，当镁合金电磁铸造的搅拌频率为10Hz时熔体温度场分布比较合理。     

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.     

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。     

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.     

Effect of the Error of Measurement of Current Harmonics on the Accuracy of Determination of Magnetic Characteristics

Metal Science and Heat Treatment - The effect of the error of measurement of the form of current harmonics on the accuracy of determination of weber-ampere characteristics of electrical devices is...     

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。