钛合金热等静压模拟本构关键参数确定及工艺优化

对钛合金粉末热等静压进行数值模拟,以预测材料的成形性能;采用本构为MSC.Marc软件中嵌入的Shima模型,通过对该数值模型的分析;制定了本构模型中TC4材料模拟所需材料参数的测定方法。针对航空类典型环形零件的成形,应用数值模型,通过对多种不同工艺制度参数的对比,得到了热等静压过程中的关键参数压力、温度曲线的优化制度。利用热等静压制备了实际的环形样件,数值模拟与试验结果吻合较好,说明数值模拟可对零件的热等静压工艺过程进行预测,同时也为复杂零件的成形预测奠定了基础。     

HIP处理对TiAl基合金排气门组织和性能的影响

利用感应凝壳熔炼方法，在预热的金属型中离心浇注了名义成分为Ti-48Al-2Cr-2Nb的CA4GE型发动机用排气门。将排气门经1270℃在173MPa保温4h热等静压（HIP）处理后，其组织结构为双态组织，γ相在边界附近，尺寸较小，分布较为均匀，力学性能在815℃时σb达到470MPa，比铸态（370MPa）提高了100MPa，伸长率明显提高，达到10％以上。     

Fabrication and high heat flux test of the first wall mock-ups for the Korean He Cooled Test Blanket (KO HCML TBM)

Korea has proposed and designed a Helium Cooled Molten Lithium (HCML) Test Blanket Module (TBM) to be tested in the International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER). Ferrite Martensitic (FM) steel is designed to be used as a structural material in this design. Three mock-ups, especially for the first wall channels, were fabricated with a Hot Isostatic Pressing (HIP, 1050 °C, 100 MPa, 2 h) in order to develop the fabrication technology. One of them was used to observe the microstructure and it was found that there are no pores and cracks. Other mock-ups were used with high heat flux (HHF) tests performed with 20 cycles under 0.5 and 1.0 MW/m² heat fluxes in order to evaluate the integrity of the fabricated mock-ups. Here, HHF test conditions were determined with an ANSYS-CFX analysis. And then, the mock-ups were tested and broken under a 1.5 MW/m² heat flux, which is about the Critical Heat Flux (CHF) at the wall.     

硬质合金与金属的热等静压扩散连接

研究了硬质合金与工业纯铁、Ａ３钢、４５＃钢、Ｔ１０钢等金属热等静压扩散连接时的界面复合特征。阐述了有害界面脆性相Ｆｅ３Ｗ３Ｃ的成因与控制方法。     

Densifying and hardening of martensitic steel powders in HIP units providing high cooling rates

Hot isostatic pressing (HIP) units are worldwide used for the compaction of metal alloy powders. The cooling rate in a HIP unit is usually comparatively low. This lengthens cycle times and requires an additionally heat treatment for quenched and tempered steels. Novel cooling HIP concepts in HIP units feature high quenching rates. In this study, tool steels were investigated with respect to their time–temperature–transformation behaviour for different cooling parameters. The paper shows that encapsuled powdered tool steels can be compacted and hardened in the HIP unit. The examined steels exhibit a comparable or even a higher hardness and a finer microstructure. HIP units with high-quenching rates enable to compact and heat treat materials in one step.     

基于主机标识协议的增强型分布式移动管理

将宏观移动性管理的主机标识协议(HIP)应用于分布式移动性管理(DMM)构架,并将聚合服务器(RVS)与DMM中的移动性接入路由MAR功能集成于分布式接入网关(D-GW)。采用扩展HIP协议数据包头的参数,在注册D-GW的HIP BEX消息中携带切换前D-GW的主机标识符的二元组（HIT,IP地址）,新D-GW根据此二元组信息向前一个D-GW注册并建立的隧道,将缓存在前D-GW中的数据转给新D-GW。这一切换机制可有效地保证数据完整性,仿真结果表明该方法能有效减少总的信令开销,同时基于HIP的移动性管理使节点的安全性得到了保证。     

K418B和FGH91双合金热等静压扩散连接的动力学模拟研究

采用DICTRA动力学软件和Thermo-Calc热力学软件对K418B铸造高温合金和FGH91镍基粉末高温合金进行热等静压扩散连接动力学模拟研究。主要进行两种不同的高温合金在热等静压扩散连接反应层中的元素互扩散规律模拟计算。利用热力学软件模拟确定两种合金在不同温度下的相分布情况,为成分的确定和温度的选取提供参考。在热力学相分析的基础上,利用动力学软件计算不同温度、不同时间扩散连接界面的元素分布情况,得到界面元素互扩散区宽度随时间和温度变化的增长规律,综合考虑过高温度和保温过长时间增加的设备负担,提出热等静压(Hot iso-static pressing, HIP)扩散连接的优化工艺范围,即连接温度为1 120～1 150 、扩散时间为3～5 h是较合适的扩散连接工艺范围。     

Inconel625粉末盘热等静压近净成形过程模拟与验证

为一次性成形复杂结构的镍基高温合金涡轮盘零件,采用热等静压近净成形(NNS-HIP)方法,设计了随形和上下对称两种模具方案。基于连续介质塑性理论,用有限元程序MSC.Marc实现了Inconel625粉末盘NNS-HIP过程的数值模拟,选取了较优方案进行试验。模拟结果显示：薄壁软钢包套受压变形大,驱动粉末致密化,内部型芯基本不变形,达到了粉末盘内部复杂流道控形的目的;粉末体先膨胀后分段致密化,呈现非定向复杂流动规律。试验结果表明：数值模拟预测的尺寸误差在3.57%以内,主要由加工和测量误差引起;低密度区的模拟密度值较实际结果低,主要是模拟忽略了粉末颗粒的移动和重排等微观行为所致;Inconel625压坯的拉伸强度高于ASTM同质锻件标准,固溶处理后可以获得良好的塑性。研究结果说明,通过数值模拟可以为NNS-HIP模具的结构设计提供参考。     

东方660 MW超超临界二次再热汽轮机高中压外缸强度分析

汽轮机高中压外汽缸的设计、整体结构要保证有足够的强度、刚性及法兰中分面的密封性。文章采用三维弹性接触理论,建立东方660 MW二次再热汽轮机高中压外缸的有限元模型,进行温度场、热应力和机械应力及变形仿真分析,为汽缸的安全可靠性评定提供了技术依据。     

1000MW半转速核电汽轮机高中压缸制造技术研究

1000MW半转速核电机组的特点是结构尺寸大、转速低。文章以东方汽轮机有限公司与法国ALSTOM合作的1000MW等级半转速核电机组为例,较为详细地介绍了核电汽轮机重要的静子部件高中压外缸的机械加工工艺方案、数控加工程序、产品试制过程,总结出了一套切实可行的核电高中压外缸制造技术。