铁基非晶纳米晶合金带材滚剪加工过程分析

在生产现场采用跟踪统计方法,归纳分析铁基非晶纳米晶合金带材滚剪加工过程以及滚剪刀耐用度、刀具刃磨等问题,统计分析不同宽度滚剪刀的加工情况发现,滚剪刀有效工作时间比率为65%~88%,平均有效工作时间比率为76.1%,有效工作时间不稳定;滚剪刀剪切行程处于3700~4200m之间,平均剪切行程为3839.74m,刀具耐用度存在较大差异,剪切宽度越大滚剪刀耐用度越长;滚剪刀刃磨时刀具径向去除量在80~150μm之间,平均刃磨去除量为106μm,刀具刃磨工艺对刀具耐用度有决定性影响。最后针对滚剪刀磨损检测问题,提出采用声发射信号对滚剪刀状态进行在线检测的技术方案。

二代高温超导带材失超特性研究

高温超导带材失超会降低其通流能力,从而影响高温超导装置的运行稳定性。目前,高温超导带材失超仿真模型多为二维计算模型,无法准确模拟其失超过程中的电磁热行为。该文采用有限元方法对二代高温超导带材失超特性进行多物理场耦合分析。在三维直角坐标系下,以磁场强度矢量为求解变量,建立了二代高温超导带材失超演化电磁热仿真模型,研究了二代高温超导带材长度方向与宽度方向在不同热扰动工况下的电磁热特性及其演化过程,分析了高温超导带材过电流失超过程中的各层分流状况与超导层电阻率变化行为,区分了不同类型的过电流失超行为,并提出了高温超导带材过电流冲击失超的电阻率判据。

EuBa_(2)Cu_(3)O_(7-δ)超导带材中掺杂相对He^(+)离子辐照缺陷演化及超导电性的影响

为探究稀土钡铜氧化物(REBCO)第二代高温超导带材中掺杂相对离子辐照缺陷演化及超导电性的影响机理,本文采用能量为1.4 MeV的He^(+)离子对国产化未掺杂和掺杂摩尔分数3.5%BaHfO_(3)(BHO)的EuBa_(2)Cu_(3)O_(7-δ)带材进行三种不同剂量的室温辐照实验并退火.电学性能测试表明,随着辐照剂量的增加,掺杂带材的临界电流密度仍均高于未掺杂带材并且下降程度更小.透射电镜表征结果证明,超导层中通过掺杂BHO纳米相引入局域应变改变了辐照He缺陷的迁移行为,在一定范围内修复了损伤的超导结构,提高了带材载流能力的辐照耐受性.同时BHO纳米柱作为强钉扎中心使得掺杂带材临界电流密度的磁场依赖性和温度依赖性受辐照影响更小.不同于中子或重离子辐照后,通过退火可以恢复材料一定程度的超导电性,本文中大剂量He^(+)离子辐照的两种带材经氧气氛退火后,其电学性能继续恶化.相比于未掺杂带材,掺杂带材中BHO产生的局域应变在高温下抑制了辐照He缺陷在三维方向上的尺寸增长,改变了磁通钉扎特性,延缓了因氦泡长大而造成的超导层结构无序和非晶化.本研究为评估REBCO超导带材在辐照环境下的工况服役行为提供了参考依据.

基于多段带材卷绕的非晶合金立体卷铁心空载损耗研究

非晶合金闭口立体卷铁心采用多段非晶合金带材连续卷绕而成,由于每段非晶合金带材卷绕长度和宽度不同,损耗、片厚、叠片系数等参数存在差异,非晶合金铁心产品性能又受到生产工艺的影响,因此无法直接通过非晶合金带材性能控制非晶合金铁心的空载损耗大小,导致非晶合金铁心空载损耗性能离散度较大。本文提出基于非晶合金带材损耗性能估算非晶合金闭口立体卷铁心成品空载损耗值的方法,为从源头匹配到符合非晶合金铁心空载损耗性能需求的非晶合金带材提供了一种可行性方案。

制备工艺对板式换热器用纯钛带材性能的影响

以真空自耗电弧炉三次熔炼的板坯为主要原料,采用不同的制备工艺制备出板式换热器用纯钛带材,测试其各项力学性能:借助万能力学试验机、杯突试验机、金相显微镜等对纯钛带材的抗拉强度、屈服强度、金相组织、杯突值等进行了表征。结果表明,不同的退火制度可以在一定程度上调制带材的力学性能,当选用630℃+8h的退火工艺时,杯突值为11.3mm,晶粒度达到6级及以上。不同的精整工艺对晶粒度及延伸率、板型及杯突值产生了一定的影响。

气垫炉高温短时固溶工艺对7021铝合金带材组织与性能的影响

通过力学性能测试、金相观察、SEM分析及EBSD分析,研究了气垫炉高温短时固溶工艺对7021铝合金带材显微组织与力学性能的影响。结果表明:随固溶温度升高和保温时间增加,合金中未溶解相逐步溶入基体,长条纤维组织转化成蜂窝状组织,织构强度增大。经130℃× 13 h人工时效后,合金强度提高,470℃ × 18 m/min固溶工艺下合金强度最高。随固溶温度进一步提高,合金中纤维组织形成再结晶组织,织构强度和合金强度均下降,延伸率增大。7021铝合金带材气垫炉最优固溶工艺为固溶温度470℃,运行速度18 m/min。

轧制及退火工艺对C5071青铜带材组织与性能的影响

C5071青铜带材制备过程中,轧制工序不同道次加工率及中间去应力退火工艺对带材的组织与力学性能具有重要影响。结果表明,选取较小的加工率86.21%开坯粗轧至2.0 mm时,带材表面平整,无边裂缺陷及明显组织缺陷;中轧工序加工率为66.0%时,带材抗拉强度、延伸率及硬度合适,板型较平直。最优轧制工艺制备的0.5 mm成品分别在210、230和290℃温度下保温3.5 h进行低温退火处理,随着退火温度升高,成品抗拉强度由526 MPa降至500 MPa,延伸率由13.4%提高至17.2%。退火温度低,带材抗拉强度偏高;退火温度高,带材力学性能偏低,230℃×3.5 h退火后产品综合性能均位于技术要求中间范围。

基于滑模变结构控制的带材纠偏电液伺服系统仿真研究

为满足带材纠偏电液伺服控制系统对纠偏精度、稳定性和准确性的要求,提出一种通过滑模变结构控制的电液伺服系统。该系统采用滑模变结构控制方法将带材稳定于指定位置,并运用指数趋近率消除抖振带来的影响。研究以文中提出的带材纠偏电液伺服系统为对象,通过AMESim和MATLAB联合仿真的方式,对比了滑模变结构控制与PID控制的效果。研究结果表明:基于滑模变结构的控制方法相比于传统的PID有更好的动态响应特性,最后得出的跟随曲线抖振更小,跟随误差更小,更能满足纠偏系统的控制要求,该控制方法可为需要高精准性、高稳定性的电液伺服系统设计提供理论支持和参考。

基于带材滑移实时估计与主动补偿的张力控制方法

针对带材张力生产过程中夹送辊处的带材存在滑移现象,且滑移量以及滑移影响系数无法获取的问题,提出了基于扰动实时估计与主动补偿的卷取机张力控制方法。首先建立考虑带材滑移项的张力方程;然后建立带材滑移项的动态估计器,从而获得带材滑移项估计值;其次根据所获得的带材滑移项估计值,提出了不依赖带材滑移量与带材滑移量影响系数的卷轴线速度设定方法,其中包括了带材滑移项主动补偿部分以及零滑移量情况下的比例反馈部分;最后根据卷轴线速度设定值计算卷轴角速度设定值,并基于卷轴角速度设定值控制卷取机电机运行,最终形成一套卷取机张力控制系统。该方法既不依赖具体滑移量及滑移影响系数,又能实时自主调节,能够显著提高张力控制精度和响应速度。

Cu-Ni-Si合金带材表面白线缺陷成因分析

采用能谱仪(EDS)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、表面三维轮廓仪及超声波仪,对Cu-Ni-Si合金带材表面白线缺陷及对应的铸态样品的化学成分和微观形貌进行观察和分析,探讨了白线缺陷的产生原因。结果表明:白线区域宏观上为基体大晶粒,表面覆盖一层不均匀的1~2μm的小颗粒,微观上存在白色孔洞区域、黑色孔洞区域以及孔洞周边颗粒区3种典型形貌,其中孔洞尺寸大小为2~5μm,孔洞深度约为200 nm。经过EDS测试,这3种形貌周围组织中O, Mg, Si元素含量较基体正常部分偏高;白线缺陷对应铸态样品经超声波检测后有缺陷回波,内部存在疏松缺陷,铸态缺陷处形貌与带材白线缺陷处形貌类似,且铸态缺陷处成分同样富含O, Mg,Si元素。因此,带材白线缺陷的产生原因可归结为铸锭内的疏松缺陷经后续加工形成。

6082铝合金热轧带材表面鼓包原因及对策

我公司生产6082铝合金热轧带材时部分产品表面出现了类似气泡的小鼓包缺陷,最初按气泡缺陷攻关,强化熔铸精炼和除气,然而收效甚微;进一步研究发现,这不是一个简单的铸锭氢含量高引起的热轧带材表面鼓包,而是铸锭内部有未溶解的大尺寸Si颗粒导致的,是原辅材料Al-Si中间合金质量异常,内部有大量未溶解的、表面已氧化的Si颗粒残留造成的.质量异常的Al-Si中间合金与夹渣类似,热轧剧烈变形时,在表面氧化的残留Si颗粒位置发生应力集中出现微裂纹,富集的氢在微裂纹处膨胀,将带材表面顶起,最终在带材表面形成类似于气泡的鼓包缺陷.鉴于此,熔铸换用了优质Al-Si中间合金,新生产的铸锭热轧带材没有再出现这种类似气泡的小鼓包缺陷,实现了产品稳定供货.

日立金属非晶带材的发展

日立金属是世界第一大非晶带材生产商,2023年更名为博迈立铖(Proterial)。本文对其非晶带材的发展历史进行了回顾,对比了单炉间歇式和多炉连续式非晶制带工艺特点;多炉连续式非晶制带可以实现多炉连浇,带材连续卷取,可以大大提高生产效率和成材率,但对生产设备、工艺稳定性提出了更高的要求。最后介绍了该公司的非晶产品和在新用途、新标准方面的探索,包括开发的高磁感非晶产品HB1M和磁畴细化低铁损产品MaDC-A^(TM),可以有效降低铁心损耗;通过回收废旧非晶配变铁心作为非晶制带原料,可以实现原料成本降低和产品的循环利用;积极拓展其他领域应用,如非晶电机、太阳能发电用非晶电抗器铁心和Ni基非晶焊材等。

GH605带材热处理过程中组织及力学性能的演变规律

采用光学显微镜、XRD以及拉伸试验机观察不同热处理工艺后GH605带材的显微组织形貌、晶粒取向以及力学性能的变化规律。结果表明,冷轧态GH605带材中无规律地分布着大量碳化物,经过900℃/连续退火处理后,碳化物开始溶解,并出现亚晶界,而经过1180℃/连续退火以及1180℃/水淬后,碳化物完全溶解,带材发生完全再结晶,并且形成大量孪晶。900℃/连续退火下GH605带材的织构强度最弱,并且无明显主织构,经过1180℃/连续退火以及1180℃/水淬后,织构强度有所提高,并且主织构向{110}<001>转变。随着热处理温度的提高,GH605带材的强度下降,塑性提高,且1180℃/连续退火获得的带材强度和塑性的综合性能最好。

0.5 mm半硬态C5071铜合金带材气垫炉600℃留底退火工艺研究

为了提高气垫炉生产0.5 mm半硬态C5071铜合金带材的退火效率,对现行700℃退火工艺进行优化,使之与常规紫铜和锡磷青铜的气垫炉600℃退火工艺相匹配。期间以气垫炉600℃留底退火工艺为研究对象,研究气垫炉不同退火工艺对带材组织与性能的影响。结果表明,将带材留底厚度控制在0.68 mm,采用600℃,40 m/min的气垫炉退火工艺条件退火后,材料发生了完全再结晶,经过成品轧制后获得了性能符合预期且满足要求的0.5 mm半硬态C5071铜合金带材。

热轧带材起皮缺陷产生的原因及其对策

随着铝合金带材的高质量发展,对其表面质量的要求也越来越高,起皮问题的解决愈发迫切。对铝合金热轧带材起皮缺陷形貌、分布规律等进行分析,探讨起皮缺陷产生的原因,制定相应对策。起皮主要与铸锭上下表面的接触设备、轧辊状态、铸锭质量关系密切,生产过程中要加以控制。

铝热轧带材表面振纹产生的原因与改善措施

1+3铝热连轧机生产的带材表面出现振纹,影响产品质量。根据振纹的特征并结合轧机的振动机理,确定振纹是由轧机的垂振现象引起的。分析了影响垂振的设备、工艺润滑、控制系统等因素,发现当卷取速度为1.1 m/s~1.4 m/s时,力的相互耦合触发轧机自激振动。通过优化带材中间坯轧制速度、轧制温度、乳液喷射压力、喷射流量及喷射模式,控制带材卷取速度,避开1.1 m/s~1.4 m/s卷取速度区间,消除了带材表面振纹。

5005铝合金带材纵向条纹色差缺陷产生的原因及其改善措施

采用分光色差仪、粗糙度仪、金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪对5005铝合金带材纵向条纹色差的形貌和化学成分进行分析,探讨了纵向条纹色差缺陷产生的原因,并提出改善措施。结果表明,轧制过程中轧辊与带材间油膜厚度不均匀是带材产生纵向条纹色差的根本原因。通过更换冷轧轧制油喷射梁,规避了喷射性能存在严重问题的喷嘴,使轧制油冷却润滑均匀;轧制油的油温控制在(35±3)℃、黏度控制在2.35~2.65 mm^(2)/s;上下工作辊中凸度由+0.065 mm优化为+0.04 mm;对轧制压下率及轧制速度等工艺进行优化匹配。采取以上措施后,消除了带材纵向条纹色差缺陷,满足了高表面质量铝合金带材的要求。

高温超导带材动态电阻的计算与仿真

当高温超导带材通有直流电流并同时处于交变的背景磁场中,会产生动态电阻(dynamic resistance)。在一些超导电力应用中,常常有动态损耗的产生,如超导直线电机、超导磁通泵等场合。本文首先对高温超导带材的动态电阻进行理论分析,并提出了动态电阻的计算模型;同时基于H-formulation对带材的动态电阻进行有限元分析。然后通过相互对比理论和仿真结果,从而验证了动态损耗理论计算方法和仿真分析方法的可行性。

厚度对纳米晶软磁合金带材自由面结构的影响

为了可以更好地了解厚度对纳米晶软磁合金带材结构的影响,需要通过试验,采用熔炼、喷烤等工艺制备带材,熔炼温度为50~100℃,压力为0.3~0.8 MPa,通过SEM、AFM分析带材自由面结构。基于此,文章针对厚度对纳米晶软磁合金带材结构的影响展开试验,通过加热融化提纯形式,对实际影响展开分析。

一种燃料电池双极板用钛带材的加工工艺研究

钛应用于燃料电池双极板具有诸多优点。通过对双极板用钛带冷轧工艺的研究,以及不同热处理条件下的力学性能,特别是延伸率,杯突等数据的检测,进一步对其微观组织进行了验证分析,成功制备出一种满足要求的厚0.12 mm、宽240 mm的TA1带材。