飞机后整流罩用3A21F铝合金的GTAW工艺研究

为了验证某型飞机后整流罩用3A21F铝合金板钨极惰性气体保护焊(GTAW)焊接接头的性能,试验采用3A21F铝合金进行对接试验,通过宏观检验、金相组织和硬度拉伸等检测手段,研究不同工艺参数对3A21F铝合金GTAW焊缝组织与性能的影响。结果表明,焊缝边缘为柱状晶,该区域易形成应力集中;焊缝中心多为等轴晶;在外部热源的影响下,靠近3A21F铝合金母材的热影响区底部晶粒比较粗大。随着焊接电流的增大,柱状晶和等轴晶数量逐渐增多,尺寸逐渐增大。氩气流量对焊接接头的组织几乎没有影响。柱状晶区宽度随着焊接电流和氩气流量的增加而增大,柱状晶区的硬度高于等轴晶区的硬度,母材硬度最低。当焊接电流为47 A,氩气流量为6.5 L/min时,焊接接头的抗拉强度最大,为112.89 MPa,达到了母材抗拉强度的76%。

柱状晶向等轴晶转变的数值模拟研究进展

柱状晶向等轴晶转变(CET)的研究具有重要意义,数值模拟是其有效的研究方法之一。重点介绍了3种CET转变数值模拟模型——确定性模型、随机性模型和相场模型。指出了各种模型目前在该领域应用中存在的问题,并展望了其今后的发展方向。

结晶器电磁搅拌对45钢方坯凝固结构的影响研究

通过在160 mm×200 mm连铸机上进行的试验,研究了结晶器电磁搅拌对45钢方坯凝固结构的影响。研究表明,同一频率下,随搅拌电流强度的增加,铸坯的等轴晶率明显增加;电流强度不变时,随着频率的增加,等轴晶率基本保持不变;并讨论了衡量电磁搅拌效果的指标问题,通过分析磁感应强度、电磁扭矩与电磁搅拌参数的关系可以得出,铸坯等轴晶率变化趋势与电磁扭矩变化趋势有良好的一致性,电磁扭矩比磁感应强度更有效地反映电磁搅拌效果,前者更真实地衡量了电磁搅拌对钢液的搅拌强度,随着搅拌强度的提高,铸坯等轴晶率提高。通过研究,优化了结晶器电磁搅拌工艺,使铸坯等轴晶率达60%以上,改善了中心碳偏析,降低了疏松及缩孔程度。

二冷区电磁搅拌对连铸板坯中心偏析的影响

通过对板坯逐层刨钢屑,采用化学分析和低倍组织检验的方法,研究了板坯连铸机二冷区电磁搅拌频率参数对1450mm×230mm板坯中心偏析和等轴晶率的影响.结果表明:单独采用二冷区电磁搅拌相比不采用电磁搅拌工艺的板坯中心偏析程度明显减轻,C、P、Mn的中心正偏析系数低于无电磁搅拌工艺的板坯;电磁搅拌频率为2Hz,5Hz和8Hz时板坯中心偏析都为B0.5级;电磁搅拌频率对中心等轴晶率略有影响,搅拌频率5Hz的情况下等轴晶率最大.

结晶器电磁搅拌对Φ450mm连铸圆坯组织和夹杂物的影响

试验和分析了结晶器电磁搅拌 (M EMS)对 0 6 %C钢Φ4 5 0mm连铸圆坯的中心等轴晶区比率 ,碳、硫偏析 ,疏松和非金属夹杂物数量、大小和分布的影响。结果表明 ,经 4 5 0A电磁搅拌后圆铸坯中平均中心等轴晶的比率由未经电磁搅拌的 7 6 %提高到 5 8 1% ,碳偏析指数由 1 10降至 1 0 3,硫偏析指数由 1 15降至1 0 9,圆铸坯平均氧含量降低 4 5× 10 - 6 ,夹杂物含量和尺寸均明显降低。

辊式电磁搅拌器的试验与应用

阐述了武钢第二炼钢厂辊式电磁搅拌器的结构与原理。通过对电磁搅拌安装位置、电流强度、频率等参数的选择,确定了电磁搅拌最佳的工艺参数,同时经过一年多的应用表明,该辊式电磁搅拌器可以明显改善铸坯的凝固组织,提高铸坯的内部质量。

低合金钢连铸方坯的原位统计分布分析研究(英文)

应用原位统计分布分析技术检测了不同工艺条件下低合金钢连铸方坯的成分均匀性。在获得检测区域内与原位置相对应的数以万计单次放电光谱信号的基础上,实现了对各元素成分的定量分布分析。根据各元素的二维成分分布图,可以准确定量表征低合金钢连铸方坯的最大偏析度,不同含量所占的权重比率可以作为材料均匀性的判据。此判据可用以下两种参数来表示:一是统计均匀度(H),指特定含量范围(C0±R)所占的权重比率;二是统计偏析度(S),指95%置信度时的中位值置信扩展率。这两种参数可以表征金属材料大尺度范围内成分与状态的分布规律。本文应用上述参数对比研究了柱状晶发达与等轴晶发达样品的差异。

定向凝固纯铜组织性能研究

采用高真空多功能定向凝固及悬浮熔炼设备,以不同凝固速度制备纯铜试样,并对定向凝固纯铜试样的显微组织和机械性能进行了分析研究.通过实验获得了定向凝固纯铜的组织性能.当凝固速度小于500μm/min时,定向凝固的纯铜试样横、纵截面的晶粒形貌都是等轴晶,晶粒内存在孪晶,凝固速度较小时,其孪晶组织数量较多.当凝固速度大于500μm/min时,定向凝固的纯铜试样横截面的晶粒形貌是等轴晶,而纵截面的晶粒形貌是柱状晶,晶粒内基本不存在孪晶组织.定向凝固纯铜的室温机械性能是:当凝固速度在50μm/min的条件下,试样的抗拉强度约153 MPa,较普通铸造纯铜试样的低,而屈服强度约91.8 MPa,延伸率约80.12%,都优于普通铸造纯铜试样.透射电镜分析表明,纯铜定向凝固过程中形成的孪晶B=[110].

基于磁控溅射离子镀技术的不同晶态纯Cr薄膜微观组织结构研究

基于磁控溅射离子镀技术,制备了不同晶态结构的纯Cr薄膜,分析了电场环境对纯Cr薄膜晶态结构影响的客观规律;结合溅射原理和薄膜生长原理揭示了电场环境对纯Cr薄膜生长过程影响的内在机理;探讨了磁控溅射离子镀技术在工程材料的纳米化、非晶化进程中应有的功能,旨在为纳米材料的研发及其制备技术的创新提供参考依据。

结晶器内嵌套对连铸方坯凝固组织的影响

通过方坯结晶器上端内嵌石墨套改变结晶器内凝固坯壳层界面前沿的温度梯度 ,研究了给定的浇注温度下嵌石墨套对连铸坯凝固组织变化的影响。嵌石墨套结晶器显著改变其凝固壳前端钢液的温度分布 ,有效地抑制铸坯柱状晶的生长 ,扩大等轴晶区 。

结晶器电磁搅拌电流对Φ650mm大圆坯内部质量的影响

通过铸坯低倍组织宏观检验方法和金属原位统计分布分析技术，以钢厂生产的35钢（0．35％C）为例，研究了结晶器电磁搅拌电流（200～450A，3Hz）对φ650mm大断面连铸圆坯等轴晶率、致密度和碳偏析度的影响。结果表明，搅拌频率3Hz时，结晶器电磁搅拌电流由200A增加至450A时，等轴晶率由24．2％提高至56．8％，同时铸坯各区域致密度呈现逐渐增大的趋势，其中铸坯中心区域致密度增加明显，由0．8649增至0．9376；随着搅拌电流的增加，铸坯碳偏析度呈现逐渐减轻的趋势。综合考虑各因素，当结晶器电磁搅拌电流为450A，频率为3Hz，铸坯等轴晶比例最大，铸坯内部质量最好。

金属型球铁磨球凝固时偏聚物和夹杂定位的研究

金属型球铁磨球凝固时存在非平衡异晶相。它不参与柱状晶成形,以自身晶相形态结晶,一部分被柱状晶偏聚到最后凝固区(LTF)的夹杂团块上。非平衡溶质La偏析在局部晶界上,而多数La汇集成夹杂团块。偏聚物和夹杂团块最后分布在柱状晶-等轴晶间的过渡区上。

柱状晶间距的变化对连铸坯溶质分布的影响

以固液界面发生周期性弯曲变形条件下柱状晶区溶质分布表达式为基础,研究了柱状晶间距对溶质分布规律以及偏析程度的影响。结果表明:固液界面发生周期性弯曲变形的条件下,在一个周期内,随着枝晶间距的增大,溶质分布状态由直线经脉冲曲线向近似于正弦波曲线变化,并且在正偏析与负偏析中都出现了双峰值的现象;固液界面发生周期性弯曲变形所引起的正偏析与负偏析的程度,随枝晶间距的增大而增加;理论计算结果与实验结果吻合。

电气线路火灾中铝导线及其熔珠的显微结构特征

用扫描电镜观察分析了各种实验室模拟火灾条件下铝导线及其熔珠熔痕的显微组织结构特征,并和火灾现场取样的组织结构相比较,结果表明:当火灾现场取样结果显微结构出现树枝晶和柱状晶时,能基本判定火灾原因为导线一次短路所致;但当取样结果显微结构仅主要出现大块再结晶体时,则需根据现场情况具体分析.

Solidification structure simulation and casting process optimization of GCr15 bloom alloy

Based on the solidification heat transfer model and CAFÉmodel,the solidification structure of GCr15 bloom alloy was studied.Using nail shooting and acid etching experiments,the solidification models were verified.The secondary dendrite arm spacing(SDAS)model of GCr15 was obtained by simulation calculation and metallographic observation.With the increase of casting speed,the SDAS,equiaxed crystal ratio(ECR)and average grain size increase.With the rise of superheat,the SDAS increases in the 20-70 mm of thickness and decreases in the 80-160 mm of thickness.The ECR decreases and the average grain size increases with the increase of superheat.With the increase of specific water flow,both the SDAS and ECR decrease.The minimum average grain size is obtained when the specific water flow is 0.20 L·kg^(-1).The central carbon segregation index is reduced from 1.11 to 1.075.

板坯连铸二冷制度优化

应用二冷区铸坯表面温度测定和连铸坯硫印、低倍检验等方法,分析评价了攀钢板坯连铸现行二冷制度对铸坯内部质量的影响,并在此基础上优化完善了连铸二冷配水制度。结果表明,采用增大二次冷却强度、增加二冷段后区铸坯冷却能力的配水制度对减轻铸坯中心偏析、扩大铸坯等轴晶率、提高铸坯内部质量有明显效果,为进一步完善连铸二冷控制制度提供了坚实的技术基础。

二冷区辊式电磁搅拌在安钢板坯的试验和应用

依据制定的正交试验表,进行电磁搅拌工艺试验。通过酸蚀检验铸坯低倍试样和钻孔分析元素的偏析指数,确定了安钢第一炼轧厂二冷区辊式电磁搅拌的最优工艺参数。生产应用实践表明,该辊式电磁搅拌器可以明显改善铸坯的凝固组织,提高铸坯的内部质量。

Φ210mm断面末端电磁搅拌的应用研究

文章主要介绍了凝固末端电磁搅拌技术在包钢圆坯连铸机上的应用情况。结果表明,当铸坯断面为Ф210mm,钢种为中碳钢时,末端电磁搅拌参数采用250 A/11 Hz,可使铸坯中心等轴晶率达到30%以上,铸坯中心碳偏析指数小于1.10。

无取向电工钢XG800WR连铸电磁搅拌试验研究

采用铸坯低倍组织检验和化学分析的方法,研究板坯连铸机二冷区电磁搅拌器电流和频率参数对无取向电工钢XG800WR板坯中心偏析和等轴晶率的影响,结果表明:铸坯等轴晶率随着搅拌器电流强度和电流频率的增大而增加。采用二冷区电磁搅拌可减小中心易偏析元素S的偏析,试验得出:减小铸坯S偏析效果最好的电磁搅拌参数为电流380～400A,频率6Hz。

对连铸结晶器钢液施加电脉冲提高铸坯等轴晶率的研究

从结晶器施加电脉冲的输入能量、电脉冲频率、钢液过热度角度，探讨电脉冲技术提高铸坯等轴晶率的效果。在攀钢1^#板坯连铸结晶器内，开展了电脉冲技术提高铸坯等轴晶率的工业试验。结果表明，在拉速、浇注断面、钢液过热度、结晶器冷却制度和二冷制度完全相同条件下，结晶器施加电脉冲与不施加电脉冲相比，平均提高铸坯等轴晶15％，最佳效果达到48％。