连续铸造技术的发展概况及展望

回顾国内、国外连续铸造技术的发展概况；指出开发和完善“近终形连铸”、“单晶连铸”、“高效连铸”、“连铸坯热送热装”等技术和基于连铸技术研制新型材料是连铸技术发展的主要方向。     

铝合金支架间接挤压铸造的研究

基于有限差分法，对大型铝合金支架间接挤压铸造充型和凝固过程进行了数值模拟。通过对模拟结果的分析，确定了浇注温度为700℃，压射速度为0．03m／s，完成了模具结构和工艺设计，并制作了模具，进行了支架挤压铸造的试制。分析了试制过程铸件缺陷产生的原因，发现气孔和氧化夹渣等是主要缺陷，通过调整脱模剂的配方，适当减少脱模剂的喷涂，缩短挤压铸造循环时间等，获得了品质和性能良好的支架铸件。     

有色合金连续铸造设备的发展状况

主要从设备类型、结晶器和控制系统三方面介绍了有色合金连续铸造设备的发展状况,同时简单介绍了复合材料连续铸造设备的开发情况,最后提出了有色合金连续铸造设备的发展方向.     

面向绿色矿山的注浆关键技术与工程示范

针对地表塌陷、水资源破坏、煤基固废堆积等问题,系统性提出了煤炭绿色开采“减沉、增载、处废、控水”一体化的多元耦合注浆技术体系,并成功示范。具体内容有：(1)综合利用理论分析、数值模拟、现场探测(钻探、超声成像、井下电视、光纤监测)等手段,研究了采动空隙空间与原生裂隙空间发育演化规律,尤其是将分布式光纤技术应用于离层空间探测,实现了注浆空间的精准识别。(2)利用煤基固废(煤矸石、粉煤灰)等制备了应用于不同场景的多源无机高性能注浆材料,将煤矸石作为离层注浆材料实现了规模化处置,同时研发了具有水下抗分散性、高体积系数、高塑性强度的新型KEP注浆堵水材料。(3)将丛式井技术运用到离层注浆孔钻探施工,有效规避采动超前破坏;集成研制了全天候、高泵压、大流量智能化注浆系统;应用补强注浆工艺,强化注浆减沉效果。(4)提出了注浆效果监测检测技术体系,重点阐述了钻探取芯与测井相结合的钻孔检测方法。(5)形成了以离层注浆减沉处废、垮落带注浆处废、老空区注浆增载处废和顶板裂隙注浆控水为核心的智能化技术体系,并在夏店煤矿、新浦磷矿、曹家滩煤矿、高家堡煤矿进行了工程示范,为我国绿色矿山建设提供了新思路。     

脉冲频率对铁基粉末脉冲电流烧结过程的影响

采用脉冲频率为0、50和100 Hz的电流对高能球磨铁基粉末进行脉冲电流烧结,并研究脉冲频率对粉末的致密化行为、烧结材料的显微组织和力学性能的影响。结果表明,通电烧结初期脉冲电流烧结样品的密度和硬度均高于直流电流烧结的试样,但通电烧结后期使用脉冲电流与直流电流所烧结样品的密度和硬度差别不大;相同烧结温度下不同脉冲频率烧结试样的横向断裂强度的相对大小为5σ0 Hz>1σ00 Hz>0σHz;当烧结温度为1 100℃时,不同脉冲频率下所获得的烧结材料的显微组织没有显著差别。     

Fe含量对挤压铸造Al-3.5Mg-0.8Mn合金组织性能的影响

采用拉伸和硬度测试、扫描电镜和X射线衍射仪等手段,研究了不同Fe含量对挤压铸造Al-3.5Mg-0.8Mn合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Fe能改善合金的力学性能,合金中只存在Al₆(FeMn)相。合金的抗拉强度和屈服强度随着Fe含量的增加而增大,伸长率随着Fe含量的增加而降低,原因是随着Fe含量增加,硬脆的Al₆(FeMn)相增多。在挤压压力为75MPa和Fe含量为0.5%时,合金的综合力学性能最佳,其抗拉强度为252MPa,屈服强度为128MPa,伸长率为28%。     

热挤压态Cu-17Ni-2.5Sn-1.5Al合金的显微组织及强化机制

对铸造态Cu-17Ni-2.5Sn-1.5Al合金依次进行930℃×2.5h均匀化退火处理和950℃热挤压,研究了热挤压态合金的显微组织和拉伸性能,分析了其强化机制。结果表明:热挤压态合金的组织发生明显细化,平均晶粒尺寸约为32μm,基体组织中存在弥散分布的球形Ni3Al相,其直径约为10nm;热挤压态合金的抗拉强度达922MPa,屈服强度为779 MPa;合金中存在细晶强化、固溶强化以及第二相析出强化等3种强化机制,且以固溶强化为主,固溶强化占总强化效果的56%;铝元素主要起固溶强化和第二相析出强化作用。     

基于双加权不平衡矩阵分类器的机械故障诊断方法

针对机械故障样本数量不平衡情景下的故障诊断模型存在精度与泛用性不高的问题,借鉴模糊属性理论获取强监督模型的思想,设计了一种双加权不平衡矩阵分类器(Twin weighted imbalanced matrix classifier,TWIMC)。TWIMC通过使用基于样本不均衡度的模糊隶属函数调节每个样本的权重,以增强对少数类样本的关注,平衡模型对所有类别样本的倾向性。同时,TWIMC依靠先验知识对核范数的奇异值进行权值分配,利用较大阈值过滤较小奇异值,进而保留矩阵样本的强关联低秩信息。最后,利用滚动轴承和齿轮故障数据集对所提方法进行验证,实验结果显示,TWIMC在不同不平衡比条件下均表现突出,展示了优异的机械故障诊断与分类性能。     

Cu-17Ni-3Al-X合金在中性盐雾中的腐蚀行为

采用中性盐雾加速试验、扫描电镜、X射线衍射仪、光电子能谱仪等研究了Cu-17Ni-3Al-X合金在中性盐雾中的腐蚀行为。结果表明:在中性盐雾腐蚀过程中,该合金具有良好的耐盐雾腐蚀性能,合金的腐蚀速率随腐蚀时间的延长而迅速降低,腐蚀480 h后平均腐蚀速率仅为0.010 mm/a。这是因为腐蚀后合金表面生成一层致密的Cu2O膜,随着腐蚀的进行,Cu2O膜增厚,同时外层的Cu2O膜被进一步氧化生成疏松的Cu2(OH)3Cl颗粒。合金在中性盐雾中腐蚀后,主要是α(Cu)固溶体被腐蚀,合金中的第二相仍残留在晶界处。     

基于复合多尺度模糊熵的滚动轴承故障诊断方法

为了精确地提取滚动轴承振动信号非线性故障特征,针对多尺度熵（Multi-scale entropy,MSE）中粗粒化方式的不足,提出一种新的衡量时间序列自相似性和复杂性的方法--复合多尺度模糊熵（Composite multi-scale Fuzzy entropy,CMFE）。与MSE相比,CMFE综合同一尺度下多个粗粒化序列的信息,随着尺度因子的增加,熵值变化更加稳定,一致性更好。在此基础上,结合Fisher得分特征选择和支持向量机模式分类,提出了一种新的滚动轴承智能故障诊断方法。将提出的方法应用于滚动轴承实验数据分析,通过对比结果验证了所提出方法的有效性和优越性。