数据驱动镍基铸造高温合金设计及复杂铸件精确成形

材料基因组工程与材料智能制备加工技术的发展为航空发动机高温合金关键热端部件的研发与制造提供了新的思路.针对航空发动机涡轮机匣类结构件高温合金材料与铸造成型的需求,开发了高通量并发式的热动力学模拟软件系统,结合镍基铸造高温合金的筛选判据,从520万余种成分组合中筛选并研制了一种新型镍基铸造高温合金,815℃、400 MP...     

熔模铸造车间数据采集与生产智能预测

针对熔模铸造企业车间设备种类多,数据传输协议和存储结构不统一,异构数据采集困难、采集的数据杂乱缺失等问题,提出一种车间生产和设备资源的数据采集与管理框架。基于车间多源异构数据感知处理策略,设计车间数据传输路线,解决设备间数据交互差、感知处理困难的特点。结合主成分分析(PCA)和长短期神经网络(LSTM)算法,建立车间生产变化规律预测模型,完成车间数据处理和分析预测。最终,利用车间数据采集与管理框架,实现了28项工艺及现场数据的采集,且最小采集间隔时间可达1 000 ms,单日采集数据可达5×10⁵条。建立车间铸件产量预测模型,平均绝对误差为0.046 2%,决定系数为0.915 2,模型具有良好的泛化性。     

基于PyQt5的铸造过程数据管理软件开发

针对铸造行业材质成分数据缺少可靠管理、铸件结构模型难以保存,以及复用、铸件缺陷检测依赖人力三个问题,开发了基于PyQt5的铸造过程数据管理软件。系统由材料成分与性能库、铸件结构与模型库、铸件缺陷识别三部分组成。该管理软件使用Pyinstaller打包成桌面式应用,可在Windows10系统运行,可移植性高。     

Microstructure and Mechanical Behavior of Squeeze Casting Mg-8Gd-2Y-0.4Zr Alloy

Microstructure and mechanical behavior of the squeeze-casting and squeeze-casting plus T6 heat-treated Mg-8 Gd-2 Y-0.4 Zr magnesium alloys at room and elevated temperatures were investigated. The experimental results showed that the T6 treated alloy aged at slightly high temperature exhibited good comprehensive strength and ductility. However, the strength of the tested alloys was not sensitive to the change of tensile temperature, i e, the yield strength and ultimate tensile strength did not decrease significantly with increasing tensile temperature, while the ductility increased greatly. In addition, the squeeze-casting alloy exhibited predominant intergranular fracture accompanied by minor transgranular rupture, and the tensile fracture mode for the T6 treated alloy had typical transgranular cleavage fracture.     

镍基变形高温合金中g′ 相的多尺度分布行为及其对热变形性能的影响

本文主要研究了镍基变形高温合金在不同热处理过程中g′相的析出、形貌、尺寸及分布行为。通过扫描电镜观察分析高温固溶热处理后连续冷却、中断固溶冷却以及等温时效淬火后的组织构成。研究结果表明，固溶处理后连续冷去过程中，当冷却速率较高时，二次g′尺寸大小均匀，呈现单峰分布，随着冷却速率降低，二次g′尺寸增加，逐渐聚集长大并呈现花状形貌；当等温时效过程中二次g′周围过冷度重新建立，随后淬火过程中会产生三次g′，三次g′与二次g′构成双峰分布。在此基础上，探讨了g′相析出及演化对合金热变形行为的影响。     

不同弹性模量的基台--种植体组合对周围成骨性能的影响

利用有限元分析软件计算了不同静力作用下的多种基台-种植体周围骨组织的应力分布.模拟结果显示,基台-种植体组合中Ti6Al4V钛合金-聚醚醚酮(TC4-PEEK)相对于其他实验组其应力集中程度现象可以有效降低,周围骨组织的应力分布较为均匀,最大应力值为40～60 MPa.在轴向加载条件下,不同基台-种植体系统中PEEK种植体的应力水平较小,而周围骨组织应力水平较大;在斜向45°加载条件下,相对于其他两种基台-种植体系统,TC4-PEEK的应力水平更低,其周围骨组织中的皮质骨承受的最大应力值为55 MPa,松质骨承受的最大应力值为5 MPa,综合来看的应力水平最小,有助于骨沉积和成骨量增加,从而有效提高种植体的界面稳定性.     

CCD光标式微电流计

介绍了一种使用ＣＣＤ线阵光敏器件的数字化微电流测量仪器，其灵敏度：１＊１０＾－１１Ａ／字，测量范围：２０００字，精度：±１字。对仪器的光机电结构作了扼要介绍，并阐述了电路工作原理。     

高温合金超限构件精密铸造技术及发展趋势

高温合金铸件是航空航天重大装备中不可或缺的热端部件,正向尺寸更大、结构更复杂和壁厚更薄的方向发展,对其内部冶金质量和外部尺寸精度的要求也愈加严苛,逐渐超出了传统熔模精密铸造技术的成型极限。疏松缺陷控制、薄壁完整充型、尺寸精度和表面质量控制已经成为大型复杂薄壁高温合金铸件制造的关键难题。本文系统综述了国内外高温合金铸造工艺设计、模壳制备、全流程尺寸精度和调压成型技术的研究现状,并对基于大数据的铸造智能化发展趋势进行了分析与展望。     

基于数据模型与决策优化的高温合金铸件冒口设计

以高温合金Inconel 939环套环铸件的冒口尺寸为优化对象,以铸件工艺出品率及缩松与铸件表面距离作为优化目标,采用均匀拉丁超立方法设计模拟方案,并根据模拟结果以不同的算法建立响应面模型,选取较优响应面模型,通过NSGA-Ⅱ算法对高温合金铸件冒口尺寸进行多目标优化,利用多准则决策MCDM(Multi Criteria Decision Maker)对多目标优化问题进行决策。比较数字化模型优化结果与模拟结果,发现铸件工艺出品率相差0.28%,内、外环冒口缩松位置与铸件表面距离分别为0.91、0.21mm。