EAF+VAR生产15-5PH不锈钢点状缺陷成因及改进

采用冶炼成本较低的EAF→VOD→LF+VD→浇注6 t电极棒→真空自耗重熔(VAR)的新工艺流程代替传统双真空冶炼工艺生产15-5PH不锈钢,使用扫描电镜、ASPEX等对其探伤点状缺陷进行检测,并分析其产生原因。结果表明,自耗电极中已存在铝酸钙及镁铝尖晶石非金属夹杂物,真空自耗重熔过程的不稳定,将锭冠和非金属漂浮物卷入熔池残留在自耗锭中,导致锻造成材后产生点状缺陷。通过工艺优化改进,VOD还原渣料由铝粒9 kg/t调整为硅铁8 kg/t、铝粒5 kg/t复合脱氧,精炼渣系成分由(质量分数)CaO为50%~55%、SiO_(2)为10%~15%、Al_(2)O_(3)为20%~25%调整为CaO为45%~50%、SiO_(2)为5%~10%、Al_(2)O_(3)为33%~38%,真空自耗重熔熔速由4.2 kg/min提高至6 kg/min、熔滴时间由0.23 s提高至0.27 s,自耗电极洁净度得到较大的提升,自耗重熔过程熔速控制稳定,熔池液面非金属漂浮物得以去除,成品材高低倍检验均满足标准要求,探伤合格率提高至98%以上。

激光-电弧复合焊接技术研究现状

激光-电弧复合焊将激光和电弧两种焊接热源结合,使得两种焊接方式优势互补,能有效提高焊接效率和焊接质量,应用前景十分广泛,受到国内外研究人员的重视。本文介绍激光-电弧复合焊接技术的发展现状,阐述了复合焊接热源间的复合方式和它们的相互影响机理,包括熔滴过渡分析、匙孔和熔池分析等,同时对激光-电弧复合焊接检测技术进行了展望。

采用ORB-SVM模型的铝合金熔滴复合电弧堆积层形貌缺陷快速识别

针对铝合金熔滴复合电弧增材制造堆积层潜在的形貌缺陷,以及图像处理时长导致的整个监控系统滞后的问题,建立了一个快速原位被动视觉系统来识别缺陷类型。首先,基于ORB算法自动提取堆积层形貌关键点的二值字符串描述子;然后,采用BOW模型得到维度相同的图像特征描述向量;最后,利用提取的特征向量对SVM分类器进行训练,并在分类准确性和处理时间方面验证了性能。结果表明,ORB-SVM模型对堆积层形貌识别的准确率为0.96,特征提取、编码与识别总时间约为9ms/帧,为确保熔滴复合电弧增材制造在复杂制造条件下的堆积层精度提供了一种可行的解决方案,并且在实时监控应用中具有较大的潜力。

分子束外延材料表面椭圆缺陷的研究进展

综述了分子束外延材料的表面缺陷──主要是椭圆缺陷──的种类、特征、起因、消除方法等，重点介绍了可能导致椭圆缺陷产生的重要因素，如Ga小液滴、Ga的氧化物及衬底沾污等，并提出相应的改进措施。

汽车涂装中滴液问题的分析与解决

从表现形式、目视效果、成因排查等方面分析了汽车涂装中常见的滴液问题,提出了相应的解决思路。

基于格子Boltzmann的喷印OLED散点墨滴沉积仿真分析

为解决喷印OLED发光层制备中基板污点、涂布不均等问题引起的Mura缺陷,建立基于单松弛格子玻尔兹曼方法(BGK-LBM)的3维数值模型,对喷印OLED像素槽附近墨滴落点偏差引起的散点沉积缺陷进行仿真分析。先研究不同墨滴尺寸以不同撞击速度撞击不同接触角平板后的最大铺展半径,再以最大铺展半径为参考研究不同润湿性梯度下的像素槽外墨滴的铺展回流,最后得出接触角变化时的墨演有效落点偏差的相图。结果表明:对于微米级直径的OLED喷印墨滴,尺寸越大、墨滴撞击速度越大、像素槽内接触角越小其最大铺展半径越大;而针对存在落点偏差的散点,当最大铺展半径大于或等于散点的落点偏差时,将在足够的像素槽基板内外接触角差值引起的润湿性梯度牵引下重新进入像素槽内;撞击速度还影响其回缩阶段的回缩速度,撞击速度越小回缩越慢,因此墨滴会受到润湿性梯度的影响而被牵引向润湿度高的一侧;只有当像素槽内外接触角造成的润湿性梯度足够时,在撞击铺展后边缘进入像素槽边界处的墨滴才能被牵引重新流入像素槽内,散点沉积缺陷即得到抑制。本文提出的最大铺展半径可以用来拓宽像素槽外墨滴的有效落点范围,作为喷印OLED制备中打印精度控制的参考,用于指导生产。

铝合金微熔滴沉积成形过程中缺陷形成机理研究

针对铝合金微熔滴沉积成形过程中存在的缺陷问题,沉积制备了7075高强铝合金试样,采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等分析测试手段对其内部缺陷形貌进行观察,进而研究不同类型缺陷的形成机理。结果表明:铝合金微熔滴沉积成形件内部缺陷主要有孔洞和裂纹。其中孔洞缺陷包括间隙孔洞和凝固收缩孔洞;裂纹包括熔合线裂纹和细微热裂纹,其形成与延展和成形件内部残余热应力集中效应、熔滴重熔效果以及晶粒生长状况等因素有关。在此基础上提出减少或消除各类缺陷的方法,从而促进了该技术在高熔点合金零件制备中的应用。

端接接头激光-MAG复合焊熔滴过渡与气孔特征分析

通过端接接头的激光-MAG复合焊接实验,研究了焊接方式、光丝间距、能量输入等对熔滴过渡行为及气孔缺陷特征的影响规律。研究结果表明:激光-MAG复合焊接比单激光焊更适用于端接接头的焊接,可以改善焊缝的成形,抑制气孔缺陷;激光引导方式优于电弧引导方式,得到的焊缝内的气孔缺陷较少;适当增加光丝间距有利于焊接过程的稳定性;电弧能量输入主要影响焊缝形态,而激光能量增加则会阻碍熔滴过渡,并使焊缝底部产生气孔缺陷。

压差激活密封剂的微缺陷自适应修复行为及机理

压差激活密封剂是一种适用于油气井管柱微泄漏快速、安全修复的新技术,目前关于该体系的应用及理论研究报道较少。采用室内实验、结构表征、理论分析及数值模拟相结合的方法,开展了压差激活密封剂制备、微形貌检测、密封性能评价、压差激活机理分析、自适应密封动力学模拟等方面的应用基础研究。研究结果显示:制备的压差激活密封剂是一种多分散相体系,分散相为水化胶粒,具有微米级层状体型结构,是确保压差激活密封性能的关键组分;在5~15 MPa压差范围内,密封剂能够在150 s内穿透丝扣滑脱及漏缝孔隙形成韧性固体屏障,有效封堵不同类型微缺陷;基于水化胶粒的分子形态与稳定性间关系,提出了压差激活密封流体的液-固转化构效假设,建立了漏点压差的自适应密封力学-化学耦合模型;分析了复合液滴在环境液体压差下的受力状态,采用LES-VOF方法模拟了复合液滴在环境液体射流场的变形与破碎动力学行为,研究了水化胶粒的去水化动态演化过程,表层水化膜的射流变形显著大于胶核,可发生振荡破裂使胶核活化聚结,进而充填固化封堵微缺陷。模拟结果与理论分析基本一致,为进一步研究压差激活密封剂提供了理论支持。