TiAl基合金排气阀立式离心铸造充型及凝固过程数值模拟

以N-S方程、连续性方程及Fourier导热方程为基础，结合离心力、重力及Coriolis力，在实验的基础上建立了立式离心铸造充型过程及凝固过程数学模型．并且依据此模型对TiAl基合金排气阀立式离心铸造过程温度场、流场及压力场进行了数值模拟．数值模拟结果表明，离心铸造的充型过程存在正向和反向两个充填过程，在入口处易出现卷气缺陷．凝固过程也存在正向和反向两个凝固顺序，在靠近先充填一侧易于形成偏轴线缩松缺陷．     

γ-TiAl基合金汽车排气阀吸铸充型过程水模拟

熔模吸铸是一种经济的γ-TiAl基合金汽车排气阀成型方法,但早期的吸铸气阀存在严重的气孔缺陷,这种缺陷的产生与吸铸充型过程的合金液流动密切相关.为了直接观察和测量γTiAl基合金汽车排气阀吸铸充型过程中合金液的形态和卷气现象,采用水模拟实验模拟了3种充型压力控制方式,两种壳型组合形式下气阀吸铸充型过程.模拟结果表明,利用壳型顶部通气孔粗略控制充型压力的普通吸铸过程存在严重的卷气现象;精确控制充型压力的下进气法和上排气法,充型流动平稳,充气流量<1.7 m~3/h或排气流量<1.5 m~3/h时,充型流动无卷气现象.进行了γ-TiAl基合金汽车排气阀吸铸实验,实验结果与水模拟结果吻合.应用吸铸充型运动学原理对上述现象进行了讨论.     

Ti-47Al-6Nb基排气阀的熔模离心铸造工艺（英文）

研究了高Nb钛铝基排气阀铸件的熔模离心铸造工艺,排气阀铸件的化学成分确定为Ti-47Al-6Nb (at%),所用型壳材料为锆砂。为了与模拟充型结果进行比较和验证浇注工艺,进行了排气阀的离心铸造模壳充型实验。模拟结果表明:模壳充型时间约为3.8 s,铸件缺陷沿排气阀中心线分布,特别是在颈部位置处;经过实验验证,模拟结果和实验结果吻合度较好。实验过程中,模壳挂涂所需内层浆料的适宜工艺确定为粉液比是1.5:1,搅拌时间30 min。通过对排气阀铸件表面进行XRD测试,结果表明铸型与壳型之间没有明显的界面反应;排气阀铸件的金相组织为典型的层状结构,晶粒尺寸在185～300μm之间。     

Ti-47Al-6Nb基排气阀的熔模离心铸造工艺的研究

本文研究了高Nb钛铝基排气阀铸件的熔模离心铸造工艺,排气阀铸件的化学成分确定为Ti-47Al-6Nb (at.%),所用型壳材料为锆砂。为了与模拟充型结果进行比较和验证浇注工艺,本文进行了排气阀的离心铸造模壳充型实验。模拟结果表明：模壳充型时间约为3.8s,铸件缺陷沿排气阀中心线分布,特别是在颈部位置处;经过实验验证,模拟结果和实验结果吻合度较好。实验过程中,模壳挂涂所需内层浆料的适宜工艺确定为粉液比是1.5:1,搅拌时间30min。通过对排气阀铸件表面进行XRD测试,结果表明铸型与壳型之间没有明显的界面反应;排气阀铸件的金相组织为典型的层状结构,晶粒尺寸大小在185 - 305μm之间。     

排气阀立式离心铸造模拟及工艺优化

建立了483Q发动机排气阀的三维模型;采用数值模拟的方法,分析了排气阀离心铸造充型及凝固过程,预测了铸造缺陷位置;设计了二因素三水平的正交试验表,分析了浇注温度、型模温度的变化对铸件质量的影响,确定了浇注温度900℃、型模温度40℃、离心转速300 r/min为最优参数组合,并进行了浇口尺寸优化;优化后重新分析发现,排气阀出现铸造缺陷的概率最低。该结论可为排气阀的离心铸造生产提供一定理论指导。     

基于Flow-3D的卧式离心铸造管数值模拟

以Navier-stokes方程和连续方程为基础,建立了卧式离心铸造管充型过程中的数学模型。运用模拟软件Flow-3D建立了金属液传热和流动的三维模型,并模拟了卧式离心铸造管的温度场与流动场。基于模拟结果分析了转速与浇注量对卧式离心铸造管质量的影响。     

TiAl基合金金属型真空吸铸成形方法研究

提出了一种钛铝基合金金属型真空吸铸成形新方法,并通过数值模拟研究了TiAl基合金薄板、叶片的充型规律.研究表明,在真空吸铸过程中,充型速度和石墨吸口直径的增加,有利于充型分数的提高,另外石墨吸口直径与反向充填出现的位置密切相关.在凝固过程中,合金从下而上逐层凝固,但随着铸型温度的增加,凝固了的合金在金属液中所占的比例减少.以数值模拟结果指导试验,得到质量良好的TiAl基合金薄板和叶片铸件.     

TiAl基合金叶片吸铸成形缺陷的数值模拟

采用有限元软件ProCAST模拟TiAl基合金液在金属型真空吸铸成形铸造工艺中的充型凝固过程,分析在充型凝固过程中产生缺陷的原因,并进行了相关的实验验证。在模拟过程中发现铸件中确实存在模拟预测的缺陷,且缺陷主要集中在叶片隼部,在叶身部位出现少量的缩松缺陷,模拟和实际相吻合。     

TiAl基合金叶片吸铸成形缺陷的数值模拟

采用有限元软件ProCAST模拟TiAl基合金液在金属型真空吸铸成形铸造工艺中的充型凝固过程,分析在充型凝固过程中产生缺陷的原因,并进行了相关的实验验证。在模拟过程中发现铸件中确实存在模拟预测的缺陷,且缺陷主要集中在叶片隼部,在叶身部位出现少量的缩松缺陷,模拟和实际相吻合。     

离心铸造复合管外层充型与凝固数值模拟

Procast离心铸造模块不能直接用于卧式离心铸造。通过分析两种离心铸造的充型特点与受力情况,提出了卧式离心铸造的模拟方法,结果表明充型与凝固过程温度场的变化规律与实际一致。复合管两层浇注时间间隔直接影响到铸件的品质。提出了复合管内外层浇注时间间隔的确定方法。对不同工艺参数下卧式离心铸造外层金属液充型和凝固过程进行数值模拟,获得了各工艺参数对金属液充型及第二层浇注时间间隔的影响规律。     

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.     

基于夹具的工件自由度约束分析模型

夹具设计最主要的目的就是将工件精确定位.在定位过程中,工件自由度必须首先合理地受到约束以确定工件相对于刀具的正确位置.因此,分析工件的自由度约束情况是复杂定位方案设计甚至整个夹具设计的关键所在.本文基于刚体运动学,建立了分析工件自由度约束情况的定位原理数学模型,从而使得传统的定位原理从定性描述上升为数学定量表示,并为计算机辅助夹具设计系统的开发提供了基础理论.另一方面,以定位原理数学模型为基础,在UG软件系统环境下实现了夹具约束工件自由度分析系统的二次开发.     

镁海水电池阳极活化机理研究

研制了新型Mg-Hg-X合金阳极材料,用扫描电镜(SEM)、能谱、X-射线衍射(XRD)和电化学测试等方法分析了镁合金阳极材料在海水介质中腐蚀前后的微观结构、表面形貌及表面元素的组成,研究了Mg-Hg-X合金阳极的溶解过程及活化机理.结果表明:在放电初期,Mg-Hg-X合金阳极材料中的第2相粒子随点腐蚀的发生直接脱落,形成腐蚀坑,随后Mg-Hg-X合金阳极溶解在介质中的合金元素离子与基体镁发生反应,再沉积于镁阳极材料表面的点蚀孔中,形成Hg、X的沉积层,破坏钝化膜的结构,降低了Mg-Hg-X合金阳极极化.使电极电位负移,同时沉积的具有高析氢过电位的Hg、X抑制了析氢腐蚀.     

棒材轧制中头尾尺寸缺陷的消除

针对陕西龙门钢铁集团有限责任公司西安轧钢厂半连续棒材线生产过程中出现的头尾尺寸缺陷问 题,从工艺、机械、电气、操作四方面进行了分析,并通过改进精轧K3、K5孔型和导卫系统,增加精轧4#活套,改造自动化和传动系统,解决了大头大尾或无纵筋的问题,提高了成材率。     

Mechanism of improvement of formability in pulsating hydroforming of tubes

The mechanism of improvement of formability by the oscillation of internal pressure in a pulsating hydroforming process of tubes was examined. Free bulging hydroforming experiments of mild steel tubes under oscillating and constant inner pressures were performed. For a high constant pressure, a round bulge with local thinning was observed, whereas wrinkling occurred for a low constant pressure. The occurrence of these defects was prevented by oscillating the internal pressure in the pulsating hydroforming. In the pulsating hydroforming, a uniform expansion in the bulging region was obtained, and thus the formability was improved by preventing the local thinning. It was found from an observation of deformation behaviour, using a video camera, that the tube is uniformly expanded by repeating the appearance and disappearance of small wrinkling. The cause of the uniform expansion for the pulsating hydroforming was also interpreted from the variation of stress components. In addition, a similar deference in deformation behaviour between the oscillating and constant inner pressures was also obtained in finite element simulation.     

钽薄板TIG焊接电弧形态的研究

通过高速摄像方法研究了钽薄板TIG焊接过程中,保护气体及工艺参数不同时电弧形态的变化规律及其对焊接质量的影响。结果表明：保护气体不同时,电弧形态明显不同。采用TIG焊焊接钽板时使用氦弧能得到更好的焊接质量;当弧长不变,增加焊接电流时,电弧有效作用范围变犬,电弧温度及能量密度高。熔池增大速度较快;当焊接电流不变,弧长增加时,电弧有效加热半径变大,但由于弧长增加而引起电孤热能分散。熔池增长速度较慢,热影响区范围增大。焊接工艺参数的变化时电弧形态的影响规律,对制定钽薄板TIG焊接过程中较为合理的工艺参数具有重要意义。     

飞机水平安定面后梁中段裂纹原因分析

在使用过程中,飞机水平安定面后梁中段出现裂纹。通过宏微观形貌观察、微区成分分析、金相检查和硬度测试,确定了水平安定面后梁中段的裂纹性质及失效原因。结果表明:后梁中段裂纹性质为剥层腐蚀裂纹,水平安定面后梁中段铆钉区腹板与后梁下缘条之间以及凸台与机身之间发生磨损导致剥层腐蚀裂纹。建议水平安定面后梁中段铆钉区腹板与后梁下缘条之间以及凸台与机身之间连接增加垫片,防止直接接触,并且对材料进行表面防护。     

高等教育国际化与中国高等教育施化力培育

本文从化层、化型、化向与化力等方面考察高等教育国际化的应然本质属性 ,描述与分析中国高等教育在国际化潮流中表现出的发展态势 ,针对种种态势提出中国高等教育核心施化力培育战略 ,以使中国高等教育乃至世界高等教育真正地走向国际化     

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。     

Calculation of the parameters of pulsed laser welding of thin sheets of aluminium alloys

One of the main advantages of the MIG/MAG process is its high productivity. In most of the applications, positive polarity is used, due to its greater arc stability, generation of less splatter and formation of weld beads with suitable geometry. However, in some applications, there is a need for greater production capacity than that offered by conventional MIG/MAG welding. In the literature, it is stated that negative polarity provides a higher fusion rate than positive, despite leading to a high level of splatter and unsuitable formation of the weld bead. Unfortunately, there is not much information available on the effects of the process variables in this polarity, much less justification for such. Therefore, this work is an attempt to try to understand the reason why there is a higher deposit rate in negative polarity, as well as the related effect on the geometry of the weld beads. To do this, comparative MIG/MAG welds were produced in both positive and negative polarities, using two compositions of shielding gases at two current values. The transfer mode and the behaviour of the arc were analysed by synchronized profiling. The geometric profile of the weld bead was evaluated by means of metallographic procedures. From the results, which disagree in part with the current literature, it was seen that both the transfer mode as well as the morphology and the appearance of the weld bead are dependent on the composition of the shielding gas. To explain the phenomena inherent in the greater fusion rate of wire in DC ? , the suggestion is that the fact that arc scales the sides of the wire in this polarity may be the governing factor.