双金属复层材料制备现状及研究进展

双金属复层材料以其优良的性能,越来越受到人们的重视.文中介绍了目前国内外生产双金属复层材料的传统工艺方法以及它们的优缺点,并在此基础上分析了双金属复层材料制备的研究动态和进展情况.其中铸造与轧制相结合、铸造过程施加电磁场的复合方法,可以使生产工艺简化,避免复层界面之间的氧化,使界面之间的结合比较牢固,是一种具有发展潜力的复合工艺.     

铝合金的软接触电磁连铸研究

采用软接触电磁连铸技术和普通连铸技术铸造了Al-4.5%Si合金,用光学显微镜分析了显微组织.结果表明:软接触连铸的内部组织细小、均匀;由于感应热的作用,频率选择不宜过高,本试验条件下1kHz为佳.     

覆膜砂选择性激光烧结过程的建模研究

建立选择性激光烧结粉末的快速成型工艺过程的数值计算模型,并用于估算热固结宽度和深度.在该计算模型中,综合考虑了材料的热物性参数随温度变化的情况和激光光强分布不均匀的因素,采用Ansys有限元分析软件模拟计算激光点加热过程覆膜砂的热影响区大小,结果与实验吻合较好.     

AZ61镁合金电磁搅拌的研究及力场分析

采用永磁体搅拌的方法制备了AZ61镁合金。对其组织和腐蚀性能进行了研究。以电磁场和磁流体动力学原理为基础，分析了旋转永磁体磁场内液态金属的受力。结果表明：液态金属在永磁体搅拌过程中，受到大小和方向周期变化的径向力和切向力；在这一效果（即电磁振荡）的作用下。凝固组织发生变化，进而影响到基体的腐蚀性能.     

大板坯连铸结晶器内熔体流动的DPIV物理模拟

采用DPIV技术(粒子图像测速技术)对大板坯连铸结晶器内熔体的流动进行了物理模拟。通过测试分析结晶器内流场,描述了结晶器内熔体流动的基本特征,研究了浸入式水口结构、浸入深度、拉坯速度对结晶器流场的影响。TECPLOT作为后处理软件进行速度向量、流线和各种等值云图的计算与分析,从而揭示金属液流动的规律,以便有目的地控制流动和水口工艺,改善连铸坯的组织性能。结果发现,0°水口与15°水口相比,流体在结晶器上部向上流动的趋势更加强烈,而冲击深度变浅;随着水口浸入深度的增加,液面流速降低,液面附近向上运动的回流范围变得越来越大,向下回流的涡心位置下移。试验表明:液面高度要控制在100～150mm;拉坯速度增加时,结晶器内的流速随之增大,自由表面变得更加不稳定,同时液流对窄面的冲击能量增强。     

复杂曲面船用螺旋桨铸造工艺三维参数化设计

以三维机械设计软件MDT为基础,基于MDT提供的API库函数和NURBS曲面造型方法,采用Visual Basic编程,开发出了螺旋桨及其铸造工艺的三维参数化设计软件系统,该系统可以迅捷地生成不同参数条件下螺旋桨的三维机械模型和铸造模型,显著提高螺旋桨及其铸造工艺的设计效率,并为螺旋桨的CAE、CAM提供基础的三维CAD模型。     

覆膜砂SLS过程激光能量分布模型的建立及应用

针对具有新光束的CO_2激光器,建立了铸造覆膜砂SLS过程的激光能量分布模型,在该模型中,综合考虑了新型激光光束的光强分布特点,实际扫描过程中激光与覆膜砂的相互作用,以及扫描速度对激光能量输入的影响等因素。采用Ansys对覆膜砂SLS过程的激光能量分布模型进行计算,利用热像仪对覆膜砂选择性激光烧结过程的表面温度进行测定。经对比计算结果和测温结果,模拟计算与实际测温结果吻合良好。根据模拟计算结果所确定的工艺参数,实际制造出了具有较高精度的三维实体。覆膜砂SLS过程激光能量分布模型为激光快速成形工艺的计算机分析及优化奠定了基础。     

铸锭凝固行为的数值模拟

通过对单元体内溶质守恒的分析，修正了Ｂｅｎｎｏｎ和Ｉｎｃｒｏｐｅｒａ模型中的溶质守恒方程。采用修正后的控制方程，模拟了铸锭凝固过程中流场，温度场和浓度场的相互作用。     

Technical parameters in electromagnetic continuous casting of aluminum alloy

1　INTRODUCTIONElectromagneticcasting (EMC)isanadvancedmaterialprocessingtechniqueinventedbyGetselev[1]andhasbeenwidelyusedintheworldbecauseitsproductshavetheadvantagesofsmoothsurface ,ho mogeneousmicrostructureandgoodworkability[2 ,3] .ElectromagneticcontinuouscastingofsteelisanewtypemethodbroughtforwardbyVives[4 6 ] thatcom binedtheelectromagneticfieldwithcontinuouscast ingtechnique .Itisalsoanewideatoapplythismethodintotheshapingprocessofaluminumalloytoimprovethesurfaceandinnerquality…     

新的激光快速成形方法及应用

针对目前主要激光快速成形方法的优缺点,提出一种基于三维实体边界分割的激光快速成形新方法.该方法将叠层实体制造(LOM)法主要进行激光二维轮廓线扫描和选择性激光烧结(SLS)法能够加工多种覆膜粉末材料的优点有机结合,能够克服SLS法加工效率低,成形件致密度、硬度、精度和表面粗糙度等性能较低的缺点.利用自主开发的快速成形系统,采用热像仪测温与Ansys模拟激光能量输入模型相结合的方法对工艺参数进行确定,对基于三维实体边界分割激光快速成形方法进行应用研究,实现三维实体的快速成形及金属零件的快速铸造,并通过无模具快速铸造的手段获得金属齿轮铸件.