等通道转角多道次挤压有限元模拟

等通道转角挤压(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)是一种制备超细晶材料的新工艺.工艺路径的选择对试样的应变分布均匀性有重要的影响.利用非线性有限元软件MSC.Marc对等通道转角多道次挤压过程进行了模拟计算.通过对ECAP中试样沿A路径和C路径6道次挤压的模拟,获得了A路径和C路径等效应变分布规律.结果表明,试样沿C路径的等效应变要比沿A路径更均匀,但C路径对试样端部等效应变的累积效果不如A路径;试样沿A、C两种路径每道次最大挤压力逐渐增加,大小基本相同.     

模具外角对等通道转角挤压纯铝变形过程的影响

模具外角对等通道转角挤压(ECAE)变形过程影响较大,文章利用有限元软件(MSC.Marc)模拟研究了模具外角对ECAE过程中等效应变、变形机理的影响。模拟结果表明,模具外角Ψ>0°～30°的范围内,等效应变的分布较为均匀;当模具外角Ψ>30°时,等效应变的分布越来越不均匀;当模具外角Ψ=0°～90°范围内逐渐增大时,试样的变形机理由单一剪切变形逐渐变为剪切变形与弯曲变形相结合的复合变形行为。为了验证模拟结果,对大尺寸纯铝进行了等通道转角挤压实验(模具内角Ф=90°,模具外角Ψ=30°),纯铝实验应变值的分布与大小和模拟应变值的分布与大小近似吻合。由光学显微组织可知,经ECAE挤压一次后,变形试样组织较为均匀,晶粒得到一定程度细化。     

模具外角和内角对等通道角挤压的影响的有限元分析

等通道角挤压(ECAE)工艺受模具外角和模具内角的影响较大,为此利用有限元分析方法对该工艺过程进行了模拟.结果表明:模具外角主要影响等效应变分布的均匀性,对等效应变值的大小影响不大;模具内角主要影响等效应变值的大小,对等效应变分布的均匀性影响较模具外角小;随着模具外角的逐渐增大,模具拐角变形区域逐渐变大,变形机理由纯剪切变形变为剪切变形和弯曲变形相结合的复合变形;随着模具内角的逐渐增大,模具拐角变形区域基本保持不变,变形机理由纯剪切变形变为弯曲变形;模具内角较模具外角对加载载荷的影响更为显著.     

我国自主品牌核电燃料元件的研发

核燃料元件是核能之源,是核电站安全运行的重要保障。为了保障核电燃料的安全供给,我国在引进先进核电技术的同时,配套引进了国外先进的核电燃料元件技术并实现了国产化制造。现在我国已是核电燃料元件的生产大国,但生产的燃料元件大多数为外国品牌的燃料元件。为了实现核电燃料元件的自主化,近年来,国家大力推进自主品牌核电燃料元件的研发。研发工作以自主品牌核级锆材研制为突破口,以大型压水堆核电燃料元件研发为重点,开发出了以N36核级锆材和CF3燃料元件为代表的一系列自主品牌的核电燃料元件,并逐步向商业化应用推进。     

γ-LiAlO2超细粉SHS合成及反应机理的研究

以硝酸锂和水合硝酸铝为氧化剂，使用柠檬酸和尿素作为燃料，根据推进燃料化学理论计算原料的配比，采用自蔓延高温合成法(SHS)快速合成出γ-LiAlO2的超细粉。研究了燃料种类及煅烧温度对合成产物相组成和粉末形貌的影响。根据吉布斯自由能最小原理以及化合价配比平衡法则，发现当燃料中尿素与柠檬酸的配比为9：1时燃烧反应之所以能够快速持续地进行，究其基本原因在于燃料与相应的氧化剂之间形成了过渡型的络合物，进而降低了合成反应的活化能，使燃烧反应得以持续进行。     

Mg-Li合金等角挤压实验及有限元分析

对等通道转角挤压Mg-Li合金进行了有限元分析和实验研究.模拟结果表明:随着挤压速度或摩擦的增大,试样整体变形越来越不均匀.实验结果表明:随着挤压速度的增大且无润滑的情况下,试样沿轴线方向出现了与剪切平面相平行的鱼鳞状裂纹;在挤压速度较低且胶体石墨润滑的情况下,试样表面光滑,无裂纹产生;经ECAE一道次挤压,实验合金中α相的晶粒大小由20μm左右变为10μm左右.