铝合金ADC12Z高压铸造过程中铸件与铸型间界面热交换系数的研究

通过采集高压铸造过程中铸型内部温度的变化曲线,采用热传导反算法,求解了以铝合金ADCl2Z为铸件材料的铸件(?)铸型界面换热系数,分析了该界面换热系数随铸件厚度的变化规律.计算及分析结果表明:在压铸过程中,铸件－铸型界面换热系数迅速升至最大值,随后下降,凝固结束后趋于稳定．涛件厚度增大不仅提高了换热系数,而且对换热系数的变化趋势也有很大影响.同时,不同厚度的铸件,其固相率和冷却速率的变化规律也有较大区别,

我国大型铸钢件生产的现状与关键技术

介绍了我国大型铸钢件行业的现状及与国外先进企业的差距,以水电、冶金等重点工程为例分析了未来5～10年中我国大型铸钢件的市场需求情况。详细介绍了大型铸钢件生产中材料冶炼、铸造工艺、热处理工艺及计算机数值模拟技术等关键技术及其在大型铸钢件生产中的应用情况。

Ti_3Al合金激光焊接接头高温拉伸性能及显微组织

研究Ti-24Al-17Nb合金激光焊接接头的室温及高温拉伸性能,并分析接头显微组织和拉伸断口。研究结果表明,室温下焊缝为单一β/B2相柱状晶组织,室温横向拉伸时接头强度与母材强度相当、塑性有所下降、但仍有25%左右的伸长率,断裂大部分发生在母材部位、少部分断裂在焊缝;高温拉伸时断裂均发生在焊缝部位。高温拉伸时,接头组织发生变化,α2相和B2相向O相转变;焊缝β/B2相向O相转变的切变相变,使原来柱状晶晶界应变集中、容易产生微裂纹,使接头高温强度和塑性明显降低,高温拉伸断口呈现沿晶断裂和解理断裂的脆性断裂形式。

O相合金Ti-22Al-25Nb固态扩散连接

用热-力学模拟试验机Gleeble 1500D进行O相合金Ti-22Al-25Nb的固态扩散连接。结果表明:当连接温度和连接压强分别不低于970℃和7 MPa以及保温时间不短于30 min时,能获得界面结合致密的接头;当连接温度高于1 000℃时,B2基体相明显粗化,且O相明显减少;当连接温度、压强和保温时间分别为1 020℃、7 MPa和30 min时,接头室温和650℃的拉伸强度分别为925 MPa和654 MPa;当连接温度不高于1 000℃的接头,拉伸断裂大部分发生在结合界面;当连接温度高于1 000℃时,则断裂主要发生在近界面母材中。

纳米银焊膏的烧结性能及其用于铜连接的研究

采用化学还原法制备出粒径分布在20-80nm的纳米银焊膏,每个纳米银颗粒上包裹的有机壳防止纳米颗粒的聚合。通过扫描电镜（SEM）对不同温度下银烧结层的微观组织变化进行观察,在200℃条件下烧结30min后,银烧结层连接为联通多孔结构;高于250℃时银颗粒出现明显的长大现象。在250℃温度下,外加10MPa压力采用纳米银焊膏对镀银纯铜材料进行烧结连接,得到接头剪切强度达到39MPa。对接头断口的显微组织分析表明,纳米银颗粒形成致密的烧结结构,断口组织在低倍SEM下未观察到明显塑性变形痕迹,但在高倍SEM下断口处的微观组织呈现了韧窝状组织,具有韧性材料断口材料的微观特征。

凝固模式对定向凝固多孔铜锰合金气孔结构的影响(英文)

采用金属-气体共晶定向凝固工艺(GASAR工艺),制备气孔定向排列的多孔铜锰合金,并研究气孔结构的变化。结果表明:这种变化主要取决于合金的凝固模式(平面凝固、柱状胞晶凝固、柱状枝晶凝固、等轴枝晶凝固),而合金凝固模式由合金的凝固过程决定。通过数值模拟发现,随着合金凝固的进行,合金的凝固模式从胞晶凝固向柱状枝晶凝固过渡,最终变为等轴枝晶凝固。通过升高合金熔体温度和铸型的预热温度,可以缩小等轴枝晶凝固的范围,扩大定向生长气孔的区域。

穿孔法改进泡沫铝的吸声性能

利用熔体发泡技术制备不同孔径和气孔率的泡沫铝,对不同气孔率的原始状态泡沫铝以及孔径为1.1 mm的穿孔泡沫铝的吸声性能进行研究。结果表明:未设置背腔时,原始状态泡沫铝的吸声性能不高,设置背腔后,由于泡沫铝中所含通透结构的作用,泡沫铝的吸声性能明显提高;穿孔泡沫铝的穿孔率在0.5%～1.0%范围,设置60～80 mm背腔时可使降噪系数超过0.42,比原始状态泡沫铝不设置背腔时的降噪系数高2倍左右;穿孔泡沫铝设置背腔后的吸声特性符合Helmholtz共振吸声的规律,但受到穿孔结构、泡沫铝原本存在的缺陷组成的通透结构和气泡孔在穿孔过程中被打开的小开口等因素的影响。

碳纳米管负载钇和铕氧化物纳米颗粒及其发光行为的研究

研究了碳纳米管上负载Y2O3和Y2O3∶Eu3+纳米颗粒的工艺。采用透射电镜、扫描电镜、X射线衍射对负载的效果进行表征并研究了负载产物的发光性能。结果表明,采用化学沉淀法可在碳纳米管上负载平均直径约为10 nm的Y2O3和Y2O3∶Eu3+颗粒。负载的Y2O3∶Eu3+纳米颗粒在波长201 nm处具有明显的主激发峰,而在620 nm处具有较强的主发射峰。与普通的纳米Y2O3∶Eu3+荧光粉相比,激发峰显著蓝移,而发射峰则红移。

无轨道式水轮机叶片坑内修复机器人

介绍了一种多功能的水轮机叶片坑内修复机器人方案和研究进展。机器人本体由可全位置行走的无导轨磁吸附移动平台和多自由度作业机械臂组成,移动平台吸附于待修复的叶片表面,机械臂安装在移动平台上,机械臂可携带检测及各类可更换的作业工具,机器人可以直接在机坑内对叶片受损情况进行自主检测和修复作业(如气刨清理、焊接、打磨等),操作人员也可通过远端监控系统对机器人的运行状况进行监控,在出现紧急情况时可以直接对机器人进行手动控制。对水轮机叶片坑内修复机器人系统涉及的关键技术进行了研究,仿真及试验结果表明本文提出的水轮机叶片坑内修复机器人方案是可行的,且利用本文研究的关键技术及究成果,可组成水轮机叶片坑内修复机器人系统,为最终实现水轮机叶片坑内修复的自动化提供了技术条件和基础。

余热热处理对Al-Si-Cu合金铸件组织和性能的影响

研究了余热热处理工艺对Al-Si-Cu合金中Cu元素的固溶效果、共晶Si颗粒形貌及尺寸变化、以及该工艺对合金铸件力学性能的影响。结果表明,余热热处理工艺条件下,铸件可以在更短的时间内获得理想的固溶效果。通过分析铸件微观组织显微可知,余热热处理工艺可以通过缩短固溶处理时间有效地抑制共晶Si颗粒的粗化,在4h的固溶处理中Si颗粒平均尺寸持续减小且未出现粗化趋势。采用相同工艺参数,余热热处理工艺条件下制备的单铸试棒抗拉强度比传统T6热处理工艺提升约15%。

过冷度对Fe-Ni-P-B软磁合金凝固组织的影响

采用玻璃包覆法(fluxing)提纯和在不同温度下保温,获得了Fe_(40)Ni_(40)P_(14)B_6合金熔体的凝固组织,研究了过冷度对凝固组织的影响.结果表明,随着过冷度的增大,Fe_(40)Ni_(40)P_(14)B_6的凝固组织从亚共晶转变为共品组织,晶粒尺寸明显减小.当过冷度超过某一临界值时,合金熔体发生Spinodal分解,形成网状结构的凝固组织并使晶粒显著细化,达到纳米尺度.在深过冷条件下,可获得块体纳米晶凝固组织.

铝合金半连续铸造过程中的液穴温度分布

针对生产一线对于铸锭质量控制和优化生产工艺的需求,在工厂实际生产平台上通过实验方法,测量了热顶立式半连续铸造圆铸锭液穴内部和凝固部分各个不同位置的温度,并通过插值方法得到了整体的温度分布,分析了糊状区的分布特点。结果表明热帽对保持铝液的温度起着明显的作用,结晶器一次冷却区的冷却速度不大,铸锭在凝固过程中散热主要通过二次冷却区冷却水的激冷作用实现。该文结果为工艺参数的优化提供了参考。

激光-等离子弧复合焊熔池的流动特性

为了研究激光-等离子弧复合焊接熔池的流动特性,该文建立了焊接过程中液相区、糊状区和固相区的三维模型,采用体热源来模拟小孔效应,并利用有限控制容积法计算了复合焊接熔池的流场和温度场,重点研究了表面张力和电磁力的作用。数值分析结果表明:表面张力流是决定复合焊熔池流动的主要原因,是影响焊接成形的主要因素;与表面张力流相比,电磁力流的强度较低,但可增加熔深和下表面熔宽。针对1420铝锂合金的复合焊工艺试验表明计算结果与试验相符合。

热处理过程大型铸钢件变形的三维动态测量

本文提出了一种新的铸件变形三维动态测量方法—固定方位角测量法,解决了热处理过程高温无标志点情况下大型铸钢件变形的三维动态测量问题,并建立了相应的数据分析方法.采用该方法对某工厂正火过程强制风冷阶段大型水轮机叶片铸件的翘曲变形行为进行了三维动态测量,获得了整个叶片的翘曲变形过程,并对叶片翘曲变形的测量误差进行了分析.测量结果表明,固定方位角法能有效用于高温和无标志点情况下大型弱刚度铸件翘曲行为的三维动态测量,为研究热处理过程的铸件变形提供了新的方法.