非啮合双螺杆挤压机三维流场数值模拟

双螺杆挤压机是加工挤压食品的关键设备。利用有限元法,以非啮合双螺杆挤压机为研究对象,采用三维非等温、非牛顿流体模型,对非啮合双螺杆挤压机内物料的速度、压力、温度和螺杆挤出特性参数进行了数值研究。结果表明,从非啮合双螺杆挤压机的入口到出口,物料的压力和温度值逐渐增加;啮合区物料的压力、速度和温度值均大于螺槽区,螺槽区压力值出现了非常明显的波动现象;随着螺杆转速和流道两端压差的增加,双螺杆挤压机内物料的温度和流量也逐渐增加。

铝/燕尾槽钢爆炸焊接的研究

为研究熔点、强度等性能相差较大金属板的爆炸焊接,实验采用尺寸为5 mm×300 mm×300 mm的1060铝板与28 mm×300 mm×300 mm Q345燕尾槽钢板分别作为爆炸焊接的覆板和基板。爆炸焊接炸药采用铝蜂窝乳化炸药,然后通过爆炸焊接公式得到焊接参数,使铝与燕尾槽钢爆炸焊接时铝板内表面产生金属射流,而钢板内表面只发生塑性变形。结果表明,铝板与燕尾槽钢板依靠冶金结合以及燕尾槽的挤压啮合共同作用复合在一起,比传统铝-钢爆炸焊接节约炸药31%以上,降低了铝-钢复合板爆炸焊接窗口下限。爆炸复合板界面结合紧密,其面积比传统铝-钢爆炸复合板大141%,剪切强度大于79 MPa,满足铝-钢复合板结合强度的要求。

铝合金与槽型界面钢板的爆炸焊接

采用尺寸为4mm×410mm×410mm的5083铝合金和尺寸为15mm×400mm×400mm、表面开有燕尾槽的Q345钢板作为爆炸焊接的覆板与基板,根据理论公式得到铝合金-钢爆炸焊接下限后,选取其附近的参数进行爆炸焊接,再通过力学性能检测和微观形貌观察研究5083/Q345复合板界面的结合性能。实验结果表明:铝合金与钢在冶金结合和燕尾槽的挤压啮合共同作用下实现爆炸复合;铝合金与燕尾槽上底面、倾斜面和下底面的界面均呈平直状。铝合金与燕尾槽上底面、下底面以直接结合和不连续熔化块相结合的方式复合,而铝合金与燕尾槽倾斜面以连续熔化层的方式复合;复合板的剪切强度大于172 MPa,满足Al/Fe复合板结合强度的要求。