熔体混合与电磁搅拌对Al-20Si合金中初生Si相的细化效果

采用电磁搅拌和熔体混合技术制备Al-20Si合金,研究表明,单纯采用电磁搅拌技术制备Al-20Si时,会产生偏析层,其初生Si相平均尺寸在60μm以上;而采用熔体混合+电磁搅拌复合处理可使Al-20Si合金中的初生Si相尺寸降至16μm以下,并消除在单纯电磁搅拌合金边缘出现的粗大的初生Si相的偏析层。熔体混合处理处理还可以强化过共晶Al-20Si合金的电磁搅拌效果,获得良好细化效果。     

底吹电弧炉熔池混合过程的模拟研究

实验测量了电弧炉底部单喷嘴和多喷嘴喷吹的熔池水模型中混合时间和若干断面流场、混合时间随喷嘴直径、数量、位置及示踪剂投放点变化的函数关系。通过数值法求解了熔池流场及其混合过程。结果表明，仅靠增加喷嘴直径来改进熔池搅拌效果不显著。偏心、深熔池处布置的多喷嘴喷吹的流场混合能力较强，原因是这样布置使熔池流场具有较强烈的圆周方向对流并能获得更多的搅拌功率。     

制备玻璃/铝基废弃物复合材料搅拌槽的结构优化

运用流体软件FLUENT对采用机械搅拌法制备玻璃/铝基废弃物复合材料的搅拌流场进行模拟,采用MRF动参考系模型和标准k-ε模型,在稳态条件下模拟了正交组合轴流搅拌桨在不同离底高度、不同层间距和不同直径产生的流场.分析各种参数条件下搅拌槽宏观速度场、轴向速度和径向速度的分布.结果表明,搅拌桨离底高度h=50 mm,搅拌桨层间距l=65mm,搅拌桨直径d=10 mm,搅拌槽流场有利于流体的搅拌混合.     

固液混合流变铸造工艺对Al-15Zn合金组织的影响

采用优化的固液混合流变铸造工艺,研究了不同搅拌速度和搅拌时间对Al-15Zn合金微观组织的影响。结果表明:在搅拌预制体的凝固过程中,熔体心部温降最快,距心部越远降温速度越慢,快速搅拌的熔体要比缓慢搅拌获得的半固态组织的晶粒更细。搅拌时间越长,预制体晶粒破碎越显著,晶粒细化效果越好。在相同搅拌条件下,含锌量越高的铝锌合金的晶粒细化效果越好。     

半固态金属浆料先进制备技术的研究进展

总结了10多年来半固态金属浆料先进制备工艺的研究和应用现状,分别介绍了压室浆料、双螺旋机械搅拌浆料、低过热度倾斜板浇注浆料、低过热度浇注和弱机械搅拌浆料、连续流变转换浆料、低过热度浇注和弱电磁搅拌浆料、蛇形通道浇注浆料、熔体分散混合浆料、转桶搅拌浆料、波浪倾斜板浇注浆料、旋转倾斜圆筒浆料、超声振动浆料、倒锥形通道浇注浆料、自孕育浆料、偏旋热焓平衡浆料、气泡搅拌浆料、环状电磁搅拌浆料等金属浆料的先进制备工艺及其发展前景。     

国外先进搅拌技术成果在设计中的应用

利用消化吸收Robin搅拌技术的研究成果设计固液相混合搅拌装置。并通过与落后的挂链式搅拌器装机功率的对比和使用厂家所提供的搅拌均匀程度数据,说明利用消化吸收成果,设计搅拌槽具有节省能耗且搅拌效果均匀的优点。应用此成果为各氧化铝厂设计百余台搅拌槽,经济效益显著。     

铝合金超薄板无倾角微搅拌摩擦焊接头组织性能

以0.5 mm厚LF3薄壁铝合金微搅拌摩擦焊搭接过程为研究对象,采用超小轴肩搅拌工具,研究了其无倾角微搅拌摩擦焊接过程,重点分析了微观组织分布特点和接头力学性能.采用内聚花纹锥形超小轴肩搅拌工具,依靠轴肩及搅拌针花纹的材料内聚效果,降低了焊缝宽度,焊缝宽度仅为3 mm,为微小薄壁壳体的焊接封装问题提供了可行的解决方案.搅拌工具的超高旋转频率运动,将搭接界面进行了充分的搅拌、混合和破碎,优于传统搅拌摩擦焊的Hook搭接界面.微搅拌摩擦焊搭接接头承载能力平均达到母材承载能力的89.6%.     

长薄叶搅拌桨的研究与应用

利用对长薄叶搅拌桨的搅拌特性的分析研究成果设计固液相混合搅拌装置，并通过与落后的挂链式搅拌器装机功率的对比和使用厂家所提供的搅拌均匀程度测定数据，说明长薄叶搅拌桨具有节省能耗，搅拌效果均匀的优点。尤其在氧化铝生产设备趋向于大型化的今天，应用该成果可取得更好的经济效益和社会效益。     

RJ型汽车节油器效益显著

RJ型汽车节油器又称螺旋搅拌节油器,安装在汽车化油器与进排气支管之间,通过一组螺旋叶片使混合气流在冲击下作旋转运动,从而改善油、气的混合状态,达到提高热效率、降低油耗的目的. 螺旋搅拌节油器由云南汽车厂曹振兴同志研制成功,经云南省交通科研所和交通部重庆     

预热辅助搅拌摩擦焊AA6061-T6和AA7075-T651合金的冶金性能和振声信号变化（英文）

研究AA6061-T6和AA7075-T651合金在搅拌摩擦焊接(FSW)过程中搅拌头形状(圆柱形和方形)、圆柱形搅拌头偏心距(0.5 mm和1mm)和预热(二次加热)对合金冶金性能、振声信号波形变化和接头强度的影响。观察到偏心针能提供良好的流动性和异种金属间的混合,增大搅拌区尺寸,细化搅拌区晶粒尺寸。当轴肩突然插入时,振声信号强度增加;当轴肩到达所需深度时,信号强度减小。与搅拌头插入过程相比,在焊接过程中产生的信号强度更高,这是由于搅拌头在沿焊接轨道运动过程中会不断吸收新的材料。在搅拌针插入前和焊接过程中对工件进行预热可显著影响焊料流动行为和混合形式。与未预热的样品相比,预热后样品中搅拌区的晶粒更粗大,且预热后信号强度明显下降。采用额外加热后,焊接接头的拉伸强度和抗弯强度略有提高。     

长落叶搅拌桨的研究与应用

利用对薄叶搅拌浆的搅拌特性的分析研究研究设计因液相混合搅拌装置，并通过与落后的挂链式搅拌器装机功率的对比和使用厂家所提供的搅拌均匀程度测定数据，说明长薄叶搅拌桨具有的节省能耗，搅拌效果均匀的优点，尤其在氧化铝生产设备趋向于大型化的今天，应用该成果可取得更好的经济效益和社会效益。     

焊接工艺参数对2024铝合金搅拌摩擦焊接特性影响的研究

采用搅拌摩擦焊对2024铝合金进行焊接试验,研究了其焊接工艺参数中添加不同环氧树脂含量的碳化硅粉末、搅拌头旋转速度对焊缝成形、宏观组织、微观组织和力学性能的影响规律。结果表明:当添加剂为碳化硅+20wt%环氧树脂时,能够较好地成形,焊缝硬度较高,具有更佳的性能;同时搅拌摩擦焊搅拌头的转速对焊件影响较大,转速越高时焊缝表面越光滑,"洋葱瓣"越不明显,本试验中当搅拌头转速在800 r/min时,碳化硅粉末与母材混合较好,分布均匀。研究结果为改善铝合金搅拌摩擦焊焊接接头的力学性能提供了必要的理论依据和试验依据。     

半固态金属浆料制备技术的研究进展

总结了30余年来半固态金属浆料制备技术的研究和应用现状,分别介绍了压室浆料制备技术、单螺旋机械搅拌浆料制备技术、双螺旋机械搅拌浆料制备技术、低过热度倾斜板浇注浆料制备技术、低过热度浇注和弱机械搅拌浆料制备技术、连续流变转换浆料制备技术、低过热度浇注和弱电磁搅拌浆料制备技术、蛇形通道浇注浆料制备技术、熔体分散混合浆料制备技术、转桶搅拌浆料制备技术、波浪倾斜板浇注浆料制备技术、旋转倾斜圆筒浆料制备技术、超声振动浆料制备技术、熔体处理和双向电磁搅拌浆料制备技术、低于液相线温度浆料制备技术、偏旋热焓平衡浆料制备技术、气泡搅拌浆料制备技术及其发展前景。     

机械搅拌的气孔缺陷形成机制

采用混合多相模型研究在机械搅拌过程中气孔缺陷的形成机制。研究表明,搅拌器附加的外力形成的负压,是卷入气体的主要因素;内负压区域主要在搅拌桨上方区域和桨叶附近区域,形成气孔缺陷。搅拌速度和搅拌时间影响气体在熔液中的分散,随着搅拌速度和搅拌时间逐渐增加,卷入的气体逐渐增加,且从集中区域向四周少量扩散。     

超声预处理对锂辉石矿物浮选分离的影响

采用NaOH溶蚀与超声波耦合机械搅拌相结合的预处理技术对锂辉石、石英和长石进行浮选前预处理,以探究超声预处理对锂辉石矿物浮选分离的影响。通过开展单矿物浮选和人工混合矿浮选试验,比较超声波耦合机械搅拌与传统机械搅拌两种预处理技术的优缺点;为了探明预处理技术的作用机理,对经不同预处理后的矿样进行了SEM、吸附量测试和XPS分析。结果表明：超声预处理后,锂辉石与长石、石英之间的可浮性差异进一步增大,-0.074+0.038 mm粒级的锂辉石人工混合矿精矿浮选回收率最高可达48.23%,分选效率达到44.27%;相较于传统机械搅拌预处理,超声波耦合机械搅拌预处理的浮选效果进一步提高。介入超声波预处理后可进一步改变锂辉石矿物表面形貌,并促进更大范围的表面溶蚀,从而增加矿物表面药剂吸附,且超声波耦合机械搅拌预处理后的锂辉石比传统机械搅拌预处理后的锂辉石具有更强的NaOL吸附能力,可见超声预处理技术对锂辉石、石英和长石的浮选分离具有显著的促进作用。     

钛/铝异种金属搅拌摩擦焊搭接接头的组织结构

采用搅拌摩擦焊对TC1钛合金和LF6铝合金异种金属进行了搭接连接,研究了接头的微观组织结构.结果表明,当搅拌头旋转频率为1 500 r/min、焊接速度为60mm/min时,能获得焊缝成形良好、无孔洞和裂纹等缺陷的搭接接头,搭接处铝合金和钛合金充分混合,形成焊核区.焊核两侧进入铝合金中的钛合金在搅拌针的挤压下发生了弯曲...     

铝合金搅拌摩擦焊接头行为分析

详细介绍了搅拌摩擦焊（FSW）接头塑性流变数值模拟所得到的结果，并且利用搅拌摩擦焊的“插入试验”，测量了搅拌头旋转着插入铝合金材料过程中作用在搅拌头上的作用力，并将之转化为有效的粘度值和温度输出，确定了搅拌摩擦焊过程中充分塑化区（FPZ）的材料粘性，3－D数值模拟结果显示了搅拌头肩台下大约1.5mm的紊流区域的形成；解释了在异种金属搅拌摩擦焊接过程中无序混合产生的间混薄层结构，以及局部液相形成（初始熔化）引起的搅拌头的瞬间滑移导致了在特定的温度下（Tcrit）的材料粘性迟滞。     

AZ91镁合金的半固态搅拌摩擦焊接连接形成机理

半固态连接被认为是一种连接合金的可能的方法。研究了AZ91镁合金半固态搅拌摩擦焊接的机理。将2块7.5 mm厚的AZ91镁合金试件和1块2 mm厚的 Mg?25%Zn中间层放在加热板上,加热到所需温度并保温3 min后,采用旋转搅拌头搅拌焊缝。将加热板在台车上以4.6 cm/min的恒定速度运动。同时,对一个样品进行无中间层焊接。使用扫描电子显微镜和光学显微镜研究焊接过程中搅拌速度、搅拌头形状和温度的影响。结果表明,中间层降低了焊接温度;升高温度、加快搅拌速度、采用圆形搅拌头代替槽形搅拌头都能增大搅拌区的宽度。在焊接过程中,可能存在某些机理,从而有助于获得良好的的冶金结合,例如氧化层消失、液相混合、液球连接、液体渗入基体、从大量液球基体金属进入焊缝区。     

SiC_P/7085复合材料制备工艺及实验研究

采用半固态金属-增强相混合工艺制备SiC颗粒体积分数为10%的SiC_P/7085铝基复合材料,研究微米SiC颗粒在机械搅拌、超声搅拌和复合搅拌等工况下在7085铝基体中的分布规律以及不同制备工艺对SiC_P/7085复合材料拉伸性能的影响规律。结果表明:机械搅拌能够改善颗粒分布的均匀性,但同时会增加气孔缺陷;超声搅拌能有效减少复合材料中的气孔数量;采用复合搅拌工艺(30min机械搅拌+30 min超声搅拌)制备的SiC_P/7085复合材料颗粒分布均匀、气孔显著减少,抗拉强度较基体合金有较大提高,其中SiC颗粒尺寸为80、30μm的复合材料的最大抗拉强度较基体分别提高了57%和67%。     

液氮冷却FSP对AZ31镁合金材料力学性能的影响

利用液氮冷却装置减少了搅拌摩擦加工(FSP)过程中的热输入,采用SEM、显微硬度仪和试样拉伸设备对搅拌区显微组织和力学性能进行了测试分析。研究表明:通过液氮冷却作用减小热输入、减小搅拌头转速和增加搅拌摩擦道次均有利于减小搅拌区晶粒尺寸。液氮冷却条件下,搅拌头转速和进给速度分别为1000 r/min和37 mm/min时,两道次加工得到的搅拌区晶粒平均尺寸减小至100 nm左右,同时搅拌区硬度提高为原材料的2.7倍。液氮冷却环境FSP试样的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别是自然冷却环境FSP试样的1.39、1.35和1.31倍。强度最大试样断口处分布着大量微米级韧窝和少量解理面,呈韧性断裂为主的混合断裂特征。