反向凝固法凝固层厚度的变化规律研究

讨论了反向凝固钢带凝固层厚度的变化规律，分析了一些因素对凝固层厚度的影响。结果表明，母带厚度、钢液过热度及浸入时间对凝固层厚度均有不同影响。

反向凝固钢带母带与凝固层间焊合的研究

研究了反向凝固钢带母带与凝固层之间的焊合，分析了反向凝固钢带的组成，焊合的条件及影响焊合的因素。结果表明：母带与凝固层可以实现良好的焊合，焊合的条件是母带表面产生部分熔化；钢难过热度对焊合有一定影响。

珠钢CSP薄板坯凝固层厚度研究

结合珠钢生产实际情况,采用射钉法来测定二冷区不同位置的凝固坯壳厚度,试验结果表明,4.8m/min拉速下铸坯液芯长度为4820mm,4.5m/min拉速下铸坯液芯为4490mm,两种拉速下连铸坯坯壳厚度的实际测量结果与凝固传热模型计算结果一致。整个凝固过程坯壳厚度生长符合平方根定律。

粉末注射成形充模流动过程模壁凝固层增长的计算与模拟

应用微流边界层理论从微观上阐述了粉末注射成形充模过程模壁凝固层的存在性,分析了PIM模壁凝固层的结构,它包含微流边界层,其厚度远远小于L.Prandtl边界层的厚度,说明假设在PIM充模流动过程中无滑移边界条件是合理的。根据L.Prandtl边界层厚度的计算方法和微流边界层的定义,建立了计算PIM浇道模壁凝固层厚度的数学模型,数值模拟结果说明所给数学模型较好地描述浇道模壁凝固层的增长情况。利用该模型可以方便地预测浇道模壁凝固层厚度的增长,为优化影响制品质量的工艺参数提供了理论依据。

反向凝固薄带的凝固层生长规律与焊合状况的研究

研究了母带厚度、钢液过热度、浸渍时间等工艺参数对薄带凝固层厚度的影响规律。认为母带与凝固层之间良好焊合的前提是母带表面产生部分熔化，并获得了焊合的最佳工艺条件。

双辊铸轧凝固层焊合点位置判别式的研究

在建立旋转坐标系和引进虚拟系统条件下,根据傅立叶传热微分方程,建立了双辊铸轧过程中凝固层焊合点位置的判别式K=d-4asη2ω-1arcsin(H/R)+s20+s0,由该式能够推断出凝固层焊合点的位置,即当K=0时,凝固层焊合点位于辊缝之间;当K>0时,凝固层焊合点位于辊缝之上;当K<0时,凝固层焊合点位于辊缝之下.根据这一判别式,为确保凝固层焊合点位于理想位置,铸轧速度、熔池高度和辊缝宽度三者之间应满足:arcsin(H/R)=(d+2s0)dω/4asη2.

粉末注射成形充模过程中凝固层形成规律的计算与分析

根据连续性、动量和能量守恒方程以及固／液界面上能量平衡原理，建立了考虑凝固层后的一维流动模型。采用有限差分法，计算了模腔内壁上注射料凝固层厚度与工艺参数的关系，研究结果表明：模具入口附近凝固层厚度开始急剧增加，然后增加速率逐渐减缓；熔体体积流率越大，凝固层厚度越小；适当提高模具温度，可以减小凝固层厚度，有利于充模过程。

铸铁空心型材连续铸造中凝固层增长模型研究

在垂直上引无芯连铸工况下,管芯内铁液静压力和管坯自重的周期性作用,消除了凝固管壳与石墨套之间的气隙,为建立凝固层增长模型创造了理想的初始边界条件。垂直连铸结晶器本身温度场的分布以及圆锥形铁液液柱蓄热量由下至上逐渐减少,抵消了凝固层由下至上逐步增厚引起的热阻增加,使得不同高度上的径向热传输量与结晶器轴向距离无关,成为常数。实验和计算表明,在所确定的各种参数条件下,拉拔过程中凝固层厚度(δ)与管壳在结晶器中停顿的时间(t)呈简单线性关系。

反向凝固法生产薄带母带与凝固层间焊合及复合机理的研究

研究了反向凝固法生产的钢带母带与凝固层间的焊合，分析了影响焊合的因素，并对复合机理进行了探讨。

粉末注射成形充模过程凝固层形成规律研究

根据连续性、动量和能量守恒方程,以及固/液界面上能量平衡原理,建立了考虑凝固层后的一维流动模型。采用有限差分法,计算了模腔内壁上喂料凝固层厚度与工艺参数的关系,研究结果表明:模具入口附近凝固层厚度开始急剧增加,然后增加速率逐渐减缓;熔体体积流率越大,凝固层厚度越小;适当提高模具温度,可以减小凝固层厚度,有利于充模过程。

粉末注射成形充模过程凝固层形成规律研究

根据连续性、动量和能量守恒方程，以及固／液界面上能量平衡原理，建立了考虑凝固层后的一维流动模型，计算了模腔内壁上喂料凝固层厚度与工艺参数的关系，研究结果表明：模具入口附近凝固层厚度开始急剧增加，然后增加速率逐渐减缓；适当提高模具温度，可以减少凝固层厚度，有利于充模过程。

镁合金铸轧凝固层焊合点控制及工艺优化

结合镁合金铸轧工艺特点,分析镁合金板坯铸轧过程中凝固层焊合点位置与板坯缺陷的影响规律;针对板坯厚度、铸轧区长度及铸轧速度等关键参数,简化凝壳径向生长及凝固前沿周向转动过程,确定铸轧速度匹配范围,建立凝固层焊合点位置控制模型,并通过工艺试验对控制模型进行验证。结果表明:通过理论模型确定工艺匹配范围,可稳定并优化镁合金铸轧工艺,大幅度降低铸轧板坯宏观缺陷,获得表面光洁、质量良好的镁合金铸轧板坯。

PP注塑流变性凝固层修正系数研究

以聚丙烯(PP)为实验材料,考虑凝固层的影响,在内置瑞士奇石乐(Kistler)压力传感器的螺线注塑模具和CoMo Injection数据分析系统等组成的"在线"测量系统中,研究分析了均匀凝固层假设条件下的体积流率、剪切速率、表观黏度、流变性凝固层修正系数的计算原理和方法以及影响修正系数的因素。结果表明,基于本文推导出的流变性测定凝固性修正系数计算式,只需测得模温Tf及其熔体到达螺旋槽内两个压力测点间的时间差Δt(塑料熔点温度Tm为常数),即可求得该模温下的修正系数Γ,直接用于修正在线测量所得的表观黏度。因此可以简化注塑流变性测试过程,提高在线检测流变性参数的精度,有助于在线流变性测试系统的推广应用;在型腔压力一定时,表观黏度随着模温增加呈下降特性,考虑凝固层时,表观黏度受模温影响的现象减弱;凝固层修正系数Γ随模具温度的升高而下降;模具温度较低时修正系数降幅略大,整体趋势呈线性减小;随着型腔压力的增加,凝固层修正系数Γ随模具温度的减小而上升的趋势减小。

硬质合金电火花线切割熔化凝固层处理方法

通过对比试验,得出了数种对电火花线切割加工产生的熔化凝固层的有效处理方法。通过处理,可以完全去除线切割时留下的熔化凝固层,从而极大地提高焊接强度。

反向凝固连铸碳素钢铸带中新相层的凝固生长规律

在实验室条件下，采用碳素钢板为母带，以08Al低碳钢为新相层材料，对反向凝固连铸薄带工艺过程中新相层在母带表面上凝固生长的规律进行了详细研究。研究表明，母带在钢液中的浸渍时间、母带厚度、钢液过热度对新相层厚度有显著影响，各个工艺参数间存在交互作用；新相层的变化经历“快速生长”、“平衡相持”和“迅速回熔”三个阶段，这三个阶段在新相层厚度－浸渍时间图上显示出“∩”形特征曲线；较低的钢液温度和较厚的母带可促使新相层厚度增加。

铜-钢反向凝固复合层厚度变化的数值模拟

根据铜 钢反向凝固复合试验的实际情况,建立了温度场的计算模型,应用ANSYS软件模拟了钢带厚度和预热温度、浸渍复合时间以及铜液温度对铜凝固复合层厚度变化的影响。

材料对激光多层涂覆定向凝固显微组织的影响

利用316L不锈钢和Ni35两种合金粉末在定向凝固镍基高温合金基材上进行激光多层涂覆实验,并对涂层内部的凝固显微组织形成机理进行研究。结果表明在本文的实验条件下,利用316L不锈钢材料可以得到晶体取向良好的定向凝固涂覆层。而对于本身容易形成等轴晶的Ni35自熔合金,尽管实验在定向凝固的基材上进行,涂层中的凝固显微组织仍趋向于等轴晶形态。

电子束层覆凝固Inconel 718合金的元素挥发行为

基于电子束精炼Inconel 718合金元素挥发规律模型,设计了短时和长时熔化电子束层覆凝固工艺,研究了电子束层覆凝固制备Inconel 718合金的元素挥发规律以及层覆熔化时间和层覆层质量对元素挥发行为的影响。结果表明:当电子束功率为12kW且精炼时间为10min时,要实现电子束层覆凝固Inconel 718合金元素的精准控制,需要将层覆层质量控制在450g以上;电子束层覆凝固过程中应尽量缩短熔化时间(低于240s),直接将电子束功率升高到12kW进行精炼,可以有效地避免因长时间熔化导致的质量损失过大;层覆层质量的增加对电子束层覆凝固过程中合金元素的挥发规律影响不大,但有利于合金成分的精准控制。

反向凝固复合不锈钢带的轧制工艺及界面结合

针对用反向凝固法生产不锈钢复合带的工艺,研究了轧制温度、轧制速度及轧制变形率对母带与凝固层间结合的影响。结果表明:轧制温度为1250℃、两道次的轧制变形率为50%时,界面结合较好。轧制速度对界面结合的影响不明显。经分析得知母带与凝固层的界面结合是靠元素相互扩散形成过渡区实现的。