FGH96高温合金中一次碳化物形成规律

基于Thermo-Calc热力学计算软件及相应的Ni基数据库,对FGH96高温合金中一次碳化物的生成机理进行研究,计算FGH96高温合金可能的平衡析出相及C、N、Nb、Ti元素对合金中一次碳化物相MC+M(C,N)析出行为的影响,对比分析FGH96高温合金中一次碳化物相的计算结果与扫描电镜图及能谱分析的化学成分。结果表明:C含量对一次碳化物相的析出量影响较大,而对析出温度影响较小;N含量对析出温度有非常明显的影响,而对一次碳化物相的析出量影响较小;Nb和Ti含量对FGH96高温合金中一次碳化物相的析出行为只有轻微的影响。因此,FGH96高温合金中一次碳化物相的析出行为主要受C和N的影响。由计算得出的一次碳化物相的成分变化结果结合扫描电镜图和能谱分析结果可推断出,FGH96高温合金中含有N时,首先从液态合金中析出含有微量C的氮化物TiN,两相区析出的MC型碳化物会在TiN表面析出,形成以TiN为核心的一次碳氮化物M(C,N)。

FGH96高温合金的凝固过程及元素平衡分配系数的研究

基于Scheil-Gulliver凝固模型,采用热力学计算软件Thermo-Calce及相应的Ni基数据库,对FGH96高温合金的凝固过程进行了热力学模拟计算,以揭示FGH96合金凝固过程中各相的析出规律,及凝固过程中各元素的偏析行为;并用Scheil-Gulliver方程对残余液相中各合金元素的质量分数随固相分数的变化进行回归,得到了各元素的平衡分配系数。结果表明,在FGH96合金凝固过程中,当固相分数达到0.7、0.94、0.98时由残余液相中分别开始析出MC型碳化物、TCP相、γ′相;B、C、Mo、Nb、Ti、Zr、Si的平衡分配系数小于1,而Co、Cr、W、Fe、Al的平衡分配系数大于1。

活性剂等离子弧焊焊接电弧的特性

针对活性剂等离子弧焊焊接过程,采用红外热像伪着色法测定了活性剂等离子弧焊焊接电弧温度场,并建立了活性剂等离子弧焊焊接电弧热流密度径向分布模型,对焊接电弧外形的变化,焊接电弧电压与活性剂之间的关系进行了研究。研究结果表明:活性剂等离子弧焊焊接电弧的温度分布比较紧凑,温度场外形窄,温度分布范围较集中,电弧径向温度梯度较大。电弧径向温度分布呈现正态Gauss分布模式。活性剂等离子弧焊焊接电弧收缩,弧尾翼消失,尾焰加大,电弧穿透力增强,电弧电压升高。

活性剂等离子弧焊焊接电弧与电弧力

针对活性剂等离子弧焊焊接过程,对焊接电弧外形的变化,焊接电弧力与活性剂之间的关系进行了研究,并建立了活性剂等离子弧焊焊接电弧轴向压强模型。研究结果表明:活性剂等离子弧焊焊接电弧收缩,弧尾翼消失,尾焰加大,电弧穿透力增强,电弧电压升高;活性剂等离子弧焊焊接电弧的温度分布比较紧凑,温度场外形窄,温度分布范围较集中,电弧径向温度梯度较大;活性剂等离子弧焊焊接电弧力的分布半径减小,压力峰值增大。

活性剂等离子弧焊焊接电弧的光谱与热分析

针对活性剂等离子弧焊焊接过程,利用光谱分析方法对活性剂等离子弧焊焊接电弧进行光谱分析,采用红外热像伪着色法测定活性剂等离子弧焊焊接电弧温度场,并建立活性剂等离子弧焊焊接电弧热流密度径向分布模型,对焊接电弧的成分及焊接电弧温度场进行了研究。研究结果表明,常规等离子焊焊接电弧以氩原子和氩一次电离离子的谱线为主,金属蒸气谱线不突出,焊接电弧以气体粒子为主,属于气体电弧;活性剂等离子弧焊焊接电弧的光谱中氩原子及氩一次离子谱线的辐射强度增强,Ti,Cr,Fe金属谱线大量涌现;活性剂等离子弧焊焊接电弧的温度分布比较紧凑,温度场外形窄,温度分布范围较集中,电弧径向温度梯度较大;电弧径向温度分布呈现正态Gauss分布模式。

活性剂改善焊缝咬边倾向的研究

针对活性剂等离子弧焊焊接过程,对焊缝咬边和疲劳性能进行了研究。研究结果表明,活性剂使熔敷金属增加;电弧力对熔池的压迫作用增强;电弧电压升高;电弧挺度增加;电弧更稳定。这些可以促进熔敷金属向焊趾部流动,填充在焊趾部。通过添加活性剂可以减小或消除咬边。

活性剂对焊缝咬边倾向及接头疲劳性能的影响

针对活性剂等离子弧焊焊接过程,对焊缝咬边倾向和焊接接头的疲劳性能进行了研究.结果表明,增加焊接速度虽然可以提高生产效率,但是焊接速度增加后,熔敷金属不易填充焊趾部,容易在焊趾部产生咬边缺陷,加入活性剂可以减小或消除咬边现象.添加活性剂后,熔敷金属增加,电弧力对熔池的压迫作用增强,电弧电压升高,电弧挺度增加,电弧更稳定.这些因素可以促进熔敷金属向焊趾部流动,填充在焊趾部.添加活性剂后,疲劳寿命最多提高了60%左右.通过添加活性剂可以减小或消除咬边,提高焊接接头的疲劳性能.

不锈钢活性剂等离子弧焊焊接电弧

针对活性剂等离子弧焊焊接过程,对焊接电弧外形的变化,焊接电弧电压与活性剂之间的关系进行了研究,采用红外热像伪着色法测定了活性剂等离子弧焊焊接电弧温度场,并建立了活性剂等离子弧焊焊接电弧热流密度径向分布模型。研究结果表明,活性剂等离子弧焊焊接电弧收缩,弧尾翼消失,尾焰加大,电弧穿透力增强,电弧电压升高;活性剂等离子弧焊焊接电弧的温度分布比较紧凑,温度场外形窄,温度分布范围较集中,电弧径向温度梯度较大;电弧径向温度分布呈现正态Gauss分布模式;使用活性剂后的焊接接头性能与未使用活性剂焊接接头相当。

穿孔等离子弧焊接中等离子云电流的产生机制及简化模型

为完善等离子体控制技术,基于等离子体物理理论的知识,对穿孔等离子弧焊接时等离子云产生机理进行了研究,分析探针测量等离子云时产生电流的原因。当把探针放置在等离子云中,由于等离子体的特殊性,将在探针上产生了负电位,通过分析发现,这个负电位大小与检测处等离子体温度有关。从等离子体物理理论的角度出发,将等离子体导电过程简化等效为一个具有内阻的电源,建立了适应于穿孔等离子弧焊接中等离子云电特性的简化模型。该模型能够较好地解释等离子云电信号随着探针到工件中心距离的增加而单调减小的规律,同时给出了探针放置的最佳位置。

2.25Cr-1Mo钢TIG堆焊Fe_3Al合金的研究

通过TIG堆焊工艺试验,建立了填充金属Al含量与Fe-Al合金堆焊层中Al含量之间的对应关系,研究了Al含量对堆焊层裂纹倾向、显微组织、力学性能以及断裂特征的影响规律,确定了获得Fe3Al合金堆焊层所要求的焊丝中Al含量范围,为研制开发Fe3Al堆焊焊丝提供了依据。

铬钼钢TIG堆焊Fe3Al合金的研究

采用自制的铁包铝复合焊丝进行TIG堆焊,通过堆焊过程中Fe,Al合金元素之间的直接化合作用,成功地在2.25Cr-1Mo钢基体上获得了Fe3Al堆焊层。研究结果表明,堆焊前进行200℃预热,堆焊后进行700℃退火处理,可以避免Fe3Al堆焊层产生裂纹。

工艺参数对304不锈钢脉冲Nd:YAG激光/TIG电弧复合焊焊缝成形的影响

研究了304不锈钢脉冲Nd:YAG激光/TIG电弧复合热源焊接工艺参数对焊缝成形的影响.结果表明,脉冲Nd:YAG激光/TIG电弧复合焊焊缝横截面面积大于单一激光焊焊缝横截面面积与单一TIG焊焊缝横截面面积之和,具有协同效应;激光功率增大时,复合焊焊缝熔深和熔宽均增大,复合焊焊缝横截面面积增大,复合热源热效率也增大;离焦量从-3 mm增大到5 mm的过程中,复合焊焊缝熔深、熔宽、焊缝横截面面积和复合热源热效率均先增大,在离焦量为-1 mm时达到最大值,然后随离焦量的进一步增大而减小;焊接速度减小时,复合焊焊缝熔深、熔宽和焊缝横截面面积均增大,但复合热源热效率减小.

活性剂对GH4169薄板电子束焊接焊缝成形的影响

选用镍基高温合金GH4169进行试验,分析了不同种类活性剂对焊缝成形的影响规律,发现添加不同的氧化物对焊缝表面成形、熔深均有影响,而添加氟化物却影响不大.在此基础上,进行配比和优化,得到了能改善焊缝成形,提高表面质量的电子束焊活性焊剂.分析活性剂改善电子束焊接焊缝成形的原因,认为添加活性剂改变了熔池内部的表面张力梯度,从而影响了熔池的流动方式,形成了窄而深、表面成形较好的焊缝.结果表明,活性剂电子束焊接能改善焊缝表面成形,并可进一步消除咬边等表面缺陷,这对薄板的电子束焊接技术很有帮助.

激光-电弧复合热源焊接研究及应用现状

激光-电弧复合热源焊接可以增大焊接熔深,提高焊接速度,增大装配间隙,是一种很有前途的新型焊接热源。本文介绍了激光-电弧复合热源焊接这一焊接方法的发展、特性、复合形式、机理及研究应用现状。

冷却水温对GH4169合金电渣重熔凝固过程参数的影响

借助模拟软件MeltFlow,模拟了GH4169合金电渣重熔凝固过程参数的变化,分析了冷却水温变化对凝固过程参数的影响。结果表明,凝固过程参数随冷却水温的升高变化不明显;凝固过程参数沿重熔锭中心至边缘随冷却速度增大逐渐减小;局部凝固时间、二次枝晶间距、Rayleigh数变化趋势一致,在判断凝固组织优劣方面是等同的;计算模拟结果与硫印实验结果吻合良好。

氢含量对304不锈钢连铸过程中传热的影响

对304不锈钢连铸过程中结晶器传热问题进行分析,结果显示氢含量是影响结晶器传热的因素。不同炉次类型的氢含量差异较大,304不锈钢中氢含量超过7.5×10-4%时,会影响连铸过程的传热;氢含量超过10×10-4%时,会出现连铸漏钢事故。计算结果显示,氢在304钢液中的饱和溶解度为27×10-4%,在固态钢中的溶解度在2×10-4%-7×10-4%之间。由于304不锈钢在液态和固态下氢的溶解度不同,在连铸过程中,氢从钢液进入保护渣,影响保护渣的传热性能,从而影响结晶器传热。控制304不锈钢中氢含量在7×10-4%以下,氢含量不会影响连铸过程中结晶器传热。

计算水溶液结构单元或离子对的质量作用浓度通用热力学模型及其在二元和三元水溶液中的应用(英文)

基于离子与分子共存理论,建立了计算二元和三元强电解质水溶液中结构单元或离子对的质量作用浓度的通用热力学模型;同时,采用4种二元水溶液和2种三元水溶液验证该通用热力学模型。通过转换标准态和浓度单位,用所建立的通用热力学模型计算出的298.15K时4种二元水溶液和2种三元水溶液中结构单元或离子对的质量作用浓度和文献中报道的活度值吻合得很好。因此,可采用本研究提出的通用热力学模型计算出的二元和三元水溶液结构单元或离子对的质量作用浓度预报二元和三元强电解质水溶液中组元的反应能力;同样,也可证实本研究提出的通用热力学模型的假设条件是正确和合理的,即强电解质水溶液是由阳离子和阴离子、H2O分子和其他水合盐复杂分子组成的。基于该通用热力学模型计算出的二元和三元强电解质水溶液结构单元或离子对的质量作用浓度严格服从质量作用定律。

金属基多孔材料的制备及应用

综述了国内外金属基多孔材料的研究进展,并对金属熔体发泡法、熔铸法、粉末冶金法以及金属沉积法等制备方法的基本原理及特点进行了总结。同时对金属基多孔材料的应用和发展趋势进行了展望。

高能束流焊接技术的发展及其在航空领域的应用

高能束流焊接技术是指利用高能束流轰击焊件接缝所产生的热量,迅速熔化金属而完成焊接的熔焊方法,具有高焊速、大深宽比、小变形、高效等特点,适合精密焊接,能解决特殊结构和难熔材料的焊接问题,可焊接钢、铝、钛及难熔、易氧化金属。现已用于飞机机身、坦克传动系统等产品的焊接。

2.25Cr-1Mo钢TIG堆焊Fe_3Al合金的研究

通过TIG堆焊工艺试验,建立了填充金属含铝量与Fe-Al合金堆焊层含铝量之间的对应关系,研究了含铝量对堆焊层裂纹倾向、显微组织,力学性能及断裂特征的影响规律,确定了获得Fe3Al合金堆焊层所要求的焊丝含铝量范围,为研制开发Fe3Al堆焊焊丝提供了依据.