ЭИ928钢熔炼生产工艺的完善

为了减少氮化物夹杂改变了ЗИ928钢的熔炼生产工艺,新工艺使氮化物夹杂减少二分之一。     

Ti6Al4V合金ISM熔炼工艺参数优化

利用作者编制的软件模拟了感应凝壳熔炼（ＩＳＭ）Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ合金过程,并计算了关键点温度随时间的变化曲线和不同时刻炉料的温度场分布。结果表明,在３－５ｋｇ范围内,炉料越重熔体温度越低,且熔体温度与熔炼功率间存在接近线性的关系。     

高温合金熔炼工艺讨论

分析了高温合金所采用的各种冶炼方法,调研了几种主要冶炼方法的设备情况,讨论了其应用及发展动态,对比了国内外高温合金的熔炼数据,讨论了国内外粉末高温合金熔炼方法的差别,研究了我国粉末高温合金VIM+VAR双联工艺对锻件性能的影响。研究结果表明,为提高我国粉末高温合金纯净度,在着力改进高温合金熔炼工艺的基础上,应积极发展并提高双联及三联熔炼等新工艺。     

电子束熔炼工艺对Ta铸锭表面质量的影响

本文通过固定熔速调整功率的试验,研究了电子束熔炼工艺对Φ100mm钽锭的表面质量影响。试验结果表明:熔炼速度一定时,熔炼功率减小,比电能减少,钽铸锭表面易生成冷隔、夹生等缺陷;熔炼功率过大,熔池温度过高导致过热过熔,对产品的结晶组织不利甚至产生严重的金属瘤疤;当电子束熔炼炉的真空度为2×10-2Pa,熔炼速度30kg/h,熔炼功率为160k W,冷却时间4h时,有利于杂质元素的扩散和挥发,钽铸锭提纯效果好。     

船用高强钢不预热焊接技术研究进展

从母材热影响区、焊接材料的抗裂性及抗裂性评价等方面论述了船用高强钢不预热焊接技术的研究现状和发展方向。     

钒基贮氢合金的公斤级熔炼工艺与性能改善

研究了V-60%(TiCrFeMn)贮氢合金的公斤级熔炼工艺和热处理工艺,采用真空中频感应和非自耗真空电弧熔炼两种不同的熔炼方法制备公斤级钒基贮氢合金,采用高温退火方法改善合金的性能.结果表明,采用真空中频感应熔炼的合金由于熔炼过程中合金液与坩埚反应,致使合金含氧量过高,合金性能恶化,而采用非自耗真空电弧熔炼的合金表现...     

船用高强钢SH01焊条冷裂纹敏感性研究

采用插销试验和扩散氢试验研究了不同温湿度下的冷却速度、扩散氢含量对SH01焊条冷裂纹敏感性的影响,用扫描电镜观察了插销断口形貌。结果表明,SH01焊条的冷裂纹敏感性较低,其最小临界断裂应力Rcr为830MPa,大于焊条熔敷屈服强度Rp0.2;断口除起裂区具有沿晶和准解理的脆性特征外,其余为韧性的韧窝特征。     

切割线用钢的真空感应熔炼工艺试验

为防止拉拔过程断丝,割线用钢要求对其材料中的夹杂物、残余铝含量和氧含量严格控制,通过试验,文中提供了一种高碳低铝低氧的切割线用钢的真空感应熔炼工艺,使用有氧化铝材质坩埚的真空感应熔炼炉进行熔炼,通过工艺中的设备参数、原材料控制、加料顺序、不同熔炼阶段的温度控制和炉内氛围控制等措施,熔炼浇铸后钢中铝含量和氧含量达到国外进口产品水平,氮含量则明显低于国外同类进口产品。     

高强铝合金热处理工艺优化与氢致断裂机理研究

近几十年来,国内外对高强铝合金的热处理工艺及其力学性能等进行了广泛的研究,获得令人满意的综合性能。前者强度虽高,但抗应力腐蚀性能较差;而后者则是以较大幅度地牺牲合金强度为代价来改善其应力腐蚀敏感性的。本研究选用7175铝合金,对其在140～180℃下的长期时效特征,常规力学性能,性能预测与工艺优化,应力腐蚀行为,氢对合金机械性能的影响及其微观结构的变化等进行了系统的试验研究;同时从理论上详细地研究了晶界偏析对晶界强度的影响。主要结果如下: ①首次提出将遗传、进化算法与人工神经网络相结合来研究材料工艺优化问题,为今后材料工艺优化研究探索了一条崭新的途径。②首次研究了高强铝合金在长期时效过程中的应力 腐蚀行为及氢对合金力学性能的影响,并提出了氢致高强铝合金韧脆断裂转变的新观点。为改善高强铝合金的抗SCC性能,指导热处理工艺的制定指出了新的研究方向。③首次提出了用自由电子理论研究晶偏析与晶间脆性的新方法。④首次提出了三元合金晶界偏析与沿晶断裂模型,运用该模型与准化学理论相结合系统地研究了高强铝合金的氢致断裂问题;并首次从理论上证实了Viswanadham关于Mg-H相互作用的预言。⑤深入揭示了高强铝合金的氢致断裂机理,这对今后抗氢铝合金的设计具有十分重要的理论     

电子束冷床熔炼TC4合金工艺路线的优化选择

通过对电子束冷床熔炼TC4合金在转鼓进料和棒料进料两种进料工艺下熔化冷床的温度场的分布进行研究,为选择合理的熔炼工艺路线提供了理论依据。结果表明,转鼓进料熔炼的熔化冷床熔池温度波动较大,约为92~332℃,Al的烧损率为1.5%,TC4合金中Al分布不均匀,轧制板材出现局部贫、富Al现象。棒料进料熔炼的熔化冷床熔池温度较高且稳定,Al的烧损率为2%,TC4合金中Al分布均匀,轧制板材的组织成分也较为均匀。在实际的电子束冷床熔炼TC4合金生产中,应选择棒料进料熔炼工艺,且初始原料中合金化元素配比为Al占8%左右为宜。     

选区激光熔化用高强合金钢粉末制备及其成形性研究

目的 研究真空感应熔炼气雾化法(VIGA)制备球形24CrNiMoY高强钢粉末并验证其激光3D打印性能。方法 阐明不同雾化气压对粉末形貌、流动性等粉体特征的影响,分析选区激光熔化技术快速成形合金钢样品的微观组织和力学性能。结果 在9.0 MPa雾化气压下制备的粉末球形度最佳,粉末松装密度达到4.89 g/cm³,流动性能为21.4 s/(50 g),粉末含氧量0.023%,空心球率＜3%,粉末的微观组织主要是马氏体。经过激光工艺参数调控,SLM成形合金钢试样的激光熔池内存在两个明显不同的微区:激光熔化区(LMZ)和热影响区(HAZ)。LMZ主要是马氏体组织,HAZ主要为下贝氏体组织。合金钢试样的平均显微硬度为(402±5.7)HV0.2,其抗拉强度达到(1 246±12) MPa,断后伸长率为(11.6±0.5)%。结论 VIGA方法制备的 24CrNiMoY高强钢粉末满足SLM技术使用要求,具有良好的激光3D打印成形性。     

船用高强钢薄板焊接成形研究

探究了不同焊接工艺对3 mm船用高强钢薄板焊接成形质量的影响.结果表明:3 mm对接试板经不同方法焊接后均呈马鞍形变化.焊条电弧焊和手工气保焊焊接的试板变形严重,且两者变形量和残余应力基本相当,药芯焊丝CMT(cold metal transfer)自动焊接试板的焊缝内部存在夹渣缺陷.利用实心焊丝CMT自动焊接试板的焊缝均匀、内部无缺陷,焊缝中心残余应力明显降低,其变形量平均值比焊条电弧焊减小37.8%,且线能量仅为焊条电弧焊的22.4%.焊接试板变形量与其线能量大小的变化趋势一致.     

汽车高强钢SG1000激光复合焊接力学性能研究

目的 针对汽车高强钢SG1000焊接接头恶化等问题,研究了SG1000激光复合焊接的力学性能。方法 选用等强匹配焊丝MG90-G对高强钢SG1000进行激光复合焊接,对焊接接头进行拉伸和低温冲击韧性试验,并结合扫描和硬度监测等手段对焊缝组织和断口形貌进行分析。结果 由于激光的预热作用,高强钢SG1000激光复合焊接成形件的焊缝美观,焊接过程稳定可靠,焊接熔池深度较大,有效改善了传统焊接的咬边、飞溅、气孔等缺陷。焊缝组织主要由板条马氏体和奥氏体晶粒组成,热影响区的过热区内部板条马氏体和奥氏体晶粒比较粗大,而焊接母材主要为细小的板条马氏体和奥氏体晶粒。焊接拉伸断口主要为细小且较浅的韧窝,且韧窝底部存在第二相粒子及夹杂物,焊接拉伸断口断裂于热影响区且微观形貌为韧性断裂;冲击微观形貌主要由准解理小平面及河流花样组成,且存在一定数量大小不一的韧窝交错分布,焊接冲击断口断裂于热影响区且微观形貌也为韧性断裂。结论 焊缝热影响区的晶粒比非热影响区的晶粒粗大,拉伸和冲击断裂均发生于热影响区;随着激光功率的增大,复合焊接接头的力学性能呈现逐渐增强的趋势;随着焊接速度的增大,复合焊接接头的力学性能呈现先增强后削弱的趋势。高强钢SG1000激光复合焊接最佳工艺参数如下:激光功率为9.5 kW,焊接速度为0.8 m/min,对应屈服强度为1 072 MPa,抗拉强度为1 175 MPa,断裂伸长率为13.5%,冲击断裂吸收的能量为30.8 J、焊缝中心显微硬度为342 HV。     

45钢与40Cr钢焊接工艺研究

本文着重介绍了45钢与40Cr钢的焊接特点,焊接工艺的选择,试验条件及所采用的焊接工艺,并对试验结果进行了分析,表明45钢与40Cr钢选择合理的焊接工艺和方法,对焊后的接头性能相当于45钢退火状态下的机械性能,能够用于公司的批量焊接生产。     

不锈钢埋弧焊烧结焊剂研制

研制了一种不锈钢埋弧焊烧结焊剂,采用CaF2-Al2O3-CaSiO3焊剂渣系,碱度BⅡw为1.7-2.3.研发焊剂与H00Cr21Ni10焊丝匹配,焊接工艺性能良好,施焊过程电弧稳定,脱渣性能良好,焊缝成形美观.研发焊剂冶金性能良好,焊缝合金元素烧损少,杂质元素渗入少,具有良好的力学性能和耐晶间腐蚀性能.     

PHS1800热成形钢自动化TIG焊接成形特性及工艺优化

目的 研究不同焊接参数下PHS1800热成形钢自动化TIG焊接的成形特性及其工艺优化。方法 利用自动化TIG焊接技术对厚度为1.4 mm的PHS热成形钢板进行焊接,采用金相显微镜、扫描电子显微镜和万能实验机,对焊接接头的熔深、熔宽以及拉伸性能进行测试。结果 随着焊接速度的增大,焊缝熔深从板厚深度(1.4 mm)减小至0.99 mm,焊缝熔宽从8.69 mm减小至5.70 mm;随着焊接电流的增大,熔深从0.85 mm增大至板厚深度(1.4 mm),熔宽从4.52 mm增大至9.83 mm;随着脉冲频率的增大,熔深从0.98 mm增大至1.35 mm,但熔宽变化相差不明显。基于L25(5³)正交实验,确定焊接接头最大拉伸载荷为23.34 kN,其断口为脆性断裂。结论 焊接电流对成形特性影响最大,焊接速度对拉伸性能影响最显著。为了得到成形效果良好的焊接接头,热输入量不宜过高,因此需适当增大焊接速度或降低焊接电流。制备出的焊接接头成形与力学性能均良好,且优化后的工艺参数如下:焊接速度为6 mm/s,焊接电流为116 A,脉冲频率为26 Hz,可为汽车企业实际生产提供一定的理论依据。     

双面双弧焊对高强钢焊接效率和质量影响分析

对高强钢10CrNi3MoV钢厚板进行了双面双弧焊接试验研究。结果表明,焊接长2 m、厚50 mm的钢板,双面双弧焊与传统单弧MAG焊相比,生产效率提高1.4倍,焊接接头力学性能满足指标要求;双面双TIG打底的热影响区金相组织为板条状马氏体,焊缝区为板条马氏体+针状铁素体。     

Optimization of Welding Process Parameters for 9Cr-1Mo Steel Using RSM and GA

Optimization of A-TIG welding process parameters for 9Cr-1Mo steel has been carried out using response surface methodology (RSM) and genetic algorithm (GA). RSM has been used to obtain the design matrix for generating data on the influence of process parameters on the response variables. A second-order response surface model was developed for predicting the response for the set of given input variables. Then, numerical and graphical optimization was performed using RSM to obtain the target depth of penetration (DOP) and heat-affected zone (HAZ) width using desirability approach. Multiple regression models were developed based on the generated data, and then the models were used in GA to determine the optimum process parameters for achieving the target DOP and HAZ width. GA-based models employed two different selection processes. Both the RSM- and GA-based models suggested a number of solutions in terms of process parameters, and the identified solutions were validated by experiments. GA-based model employing tournament selection has been found to be a more accurate method for determining the optimum A-TIG welding process parameters.