无氟连铸保护渣导电性能的实验研究

通过调节Li2CO3、Na2CO3以及BaCO3等助熔剂的含量,测定了不同材料组成无氟保护渣的熔化温度、粘度以及电导率,分析了无氟保护渣电导率与其它物理性能之间的关系,以此来选取实验配方最佳助熔剂加入量.结果表明:无氟保护渣的熔化状态对其导电性能有着直接影响,通过熔化温度及粘度的变化可以直接推断出保护渣电导率的变化规律,添加10％硼砂、3％碳酸锂、15％碳酸钠以及9％碳酸钡能够使实验配制的无氟保护渣具有良好的导电性能.     

铝合金凝固过程柱状晶向等轴晶转变的研究

研究分析了不同保温温度、冷却水温等条件对铝合金等轴晶形核率、柱状晶形核率、柱状晶向等轴晶转变(CET)位置的影响规律.试验结果表明:降低保温温度、升高冷却水温,会增大等轴晶区的面积；降低冷却水温、降低保温温度会增大铸件柱状晶和等轴晶的形核率.还根据获得的CET位置实验结果,讨论了国内外文献提出的CET位置判据对本研究的适用性,并针对本文的实验条件,提出了具有更高预测精度的CET转变判据.     

镁合金低脉冲激光-气体混合焊的熔池形貌演变和多级调控

利用基于COMSOL Multiphysics的脉冲激光-气体钨极电弧（GTA）混合焊接新型双热源模型,分析了焊缝沿线选定点的温度分布,研究了激光脉冲参数和电弧电流对熔池形貌的影响。工艺参数对熔池深度的影响由大到小为：激光激励电流>电弧电流>激光脉冲宽度>激光脉冲频率;工艺参数对熔池宽度的影响由大到小为：电弧电流>激光脉冲宽度或激光激励电流>激光脉冲频率。在此基础上,构建了激光诱导电弧焊接镁合金熔池形貌数据库体系,通过复合热源参数的分级调控,以实现对熔池形貌的精准控制。利用T形焊接熔池来验证熔池形貌的调控效果,结果表明控形的准确度高至95.1%。     

凝固条件对铝硅合金凝固组织影响的研究

通过一种近定向凝固的实验装置研究了不同保温温度、冷却条件对铝合金等轴晶形核率、柱状晶形核率、柱状晶向等轴晶转变位置的影响规律,试验结果表明:降低保温温度水温,会增大等轴晶区的面积,并且会增大柱状晶和等轴晶的形核率;水冷和油冷比吹风冷却增大铸件柱状晶和等轴晶的形核率,但是会减少等轴晶区的面积,其中水冷更为明显一些.最后根据正交试验获得的CET位置实验结果,针对本文的实验条件,提出了具有一定预测精度的CET转变判据.     

Sm2O3掺杂对纳米莫来石前驱粉体微观结构和烧结性能的影响

为了改善纳米莫来石粉体烧结性能,以硫酸铝和硅酸钠为主要合成原料,添加不同含量Sm2O3,采用共沉淀工艺制备莫来石前驱粉体,经过煅烧得到莫来石纳米粉体,研究了Sm2O3掺杂量对莫来石粉体微观结构和烧结性能的影响.研究表明:当Sm2O3的加入量为4wt%时,合成温度可由传统的1300 ℃左右降低至1000 ℃,晶粒尺寸约为39 nm,比表面积达到95.265 m2/g.说明适当掺杂Sm3+对于合成纳米莫来石具有改善微观结构,促进烧结,促进莫来石晶相形成的作用.     

轻压下对连铸坯中心缺陷作用的量化模型研究

连铸坯内部的中心缩松和中心偏析是影响铸坯内部质量的主要缺陷,在凝固末端位置实施轻压下技术,是降低这类缺陷产生的重要手段.建立轻压下对中心缺陷作用的数学模型,可以定量地评价轻压下的作用,合理地确定轻压下的位置,科学地指导和制定轻压下工艺.在金属凝固过程热力模型和缩孔缩松传统预测判据的基础上,提出了轻压下对连铸坯中心缺陷作用的量化模型,通过与传统的Niyama缩松判据进行对比研究发现,提出的轻压下对连铸坯中心缺陷作用的量化模型可以定量评价糊状区压力状态和流动状态对中心缺陷的直接影响,克服了Niyama判据无法考虑流动和压力作用的不足.     

一种铝合金水冷界面换热系数反求方法的研究

针对水冷金属界面换热系数影响因素多,测量与求解难的问题,以温度场数学模型为基础,以实测温度曲线为基准,通过数值模拟迭代计算和自动寻优,实现了铝合金水冷界面换热系数随温度变化定量关系的反求.反求得到的铝合金换热系数结果表明:在浸入式水冷过程中,铝合金界面换热系数随表面温度由低到高呈现出先升后降的单峰形状特征,降低冷却水的温度会使换热系数的峰值点升高,但不会改变峰值点出现的温度范围,换热系数的最大值出现在200～230℃.金属与冷却水之间热交换的强度主要取决于界面温度,将界面温度控制在200～230℃会使强化传热效果达到最佳.