铸造Al-Si合金凝固特点对热裂影响的研究

本文用铝硅合金进行实验，分析和研究了合金凝固特点（结晶区间宽窄．线收缩 率的大小，物理力学性能差异，共晶体含量多少等）对热裂的影响。并对以结晶宽窄 和热裂抗力大小来判别热裂倾向的传统观点进行一定的分析，提出了新的见解．     

合金热裂倾向性测试分析

用ＺＸＤ合金铸造性能多功能测试仪，对４种铁合金的热裂倾向性进行了测试分析。结果表明，在铸造条件下，合金凝固过程中抵抗热过纹形成的能力取决于已凝固表面层的强度、跨越断面技晶的总强度和断面上枝晶间液体的结合力。     

微电脑铸造合金热裂及线收缩仪测试系统研制

微电脑铸造合金热裂及线收缩仪是能够同时测试热裂和线收缩,由此来探讨热裂产生的机理及其倾向性大小的一种仪器。本文着重论述了此仪器微机测试系统的基本原理,给出了部分计算机硬件接线图和软件框图,并通过实验得出了初步结论。     

铸造合金冷裂形成机理及塑弹转变特性的研究

生产实际表明：冷裂和热裂一样，对铸件产品质量和生产成本影响极大。为此本 文叙述了使用较先进的测试仪器，从合金性质等诸因素出发，对铝铜合金进行凝固收缩 应力的测试，分析研究其冷裂规律；并通过对其凝固收缩应力的建立和发展的分析， 提出了考查合金冷裂倾向的重要参数。σｋ／σｂ，对其冷裂形成机理进行初步探讨；同 时对铸造铝青铜，铸造铝硅合金、铝铜合金等进行测试，分析其塑弹转变过程，从而 对不同合金的塑弹转变特性进行了一定的研究。     

锌铝合金铸造性能的研究

作者对高铝铸造锌合金ZA27(Z_n-27Al)和ZA12(Z_n-12Al)的铸造性能进行了系统的研究,并与具有优良铸造性能的铝硅合金,ZL102进行了对比.试验结果表明,ZA12锌铝合金具有和ZL102铝硅合金相似的优良铸造性能,ZA27锌铝合金也具有较好的铸造性能,但它具有较大的热裂、缩孔和缩松倾向,特别是在较厚壁砂型铸件中,易产生下部收缩现象,试验认为,这是由于ZA27合金结晶温度范围、较宽,凝固时富铝相和富铜相产生比重偏析的结果.     

ZA27铸造合金的凝固特性

研究了ZA27铸造合金中的常见微量元素以及铸件厚度，浇注温度，变质处理对ZA27合金凝固特性的影响，实验结果表明，铸件厚度是影响ZA27合金凝固特性的最主要因素，适量的Ti可以改善ZA27合金的凝固特性，浇注温度及变质处理对ZA27合金的凝固特性也有不同程度的影响，根据实验结果，推荐了较佳工艺参数。     

双试棒合金凝固收缩力试验机的研制及应用

本文从研究合金因素对产生热裂、冷裂、挠曲、变形和残留应力等铸造缺陷的关 系出发，设计和研制了双试棒合金凝固收缩力试验机。文章着重介绍了试验机的构 造原理，工作状态、自记能力与重现性等；并应用它对铝硅合金、铝铜合金、灰铸 铁、铸铝青铜等的凝固收缩力进行了连续测定和概略分析：同时对加热退火时效和振 动时效消除残留应力进行对比分析：初步探讨了振动频率、振动温度对消除应力的影 响．     

水冷换热系数的研究及平面凝固铸造的数值模拟

分别建立了喷雾冷却和平面凝固铸造的二维计算模型.根据对1070铝合金方锭末端冷却所测得的温度数据,反求出不同水压下冷却面表面温度与换热系数的变化规律,并将其作为边界条件导入平面凝固铸造的计算模型进行可靠性验证.结果表明:界面换热系数随冷却面温度的降低先升高后降低,在400K左右达到峰值.随着冷却水压的增加,换热系数的峰值和峰值对应的温度值也相应增大.铸造实验测温结果表明:所用平面凝固装置可实现凝固前沿宏观上呈平面上升,且凝固过程中铸锭各处冷却均匀;与数学模型计算结果吻合良好,说明该模型可用于平面凝固铸造工艺方案的研究.     

JDS型双试棒热裂─线收缩仪的研制

在铸造生产中,热裂是铸件一种常见的缺陷,尤其是铸钢件。因此,测定合金热裂倾向的大小,研制热裂仪,探讨合金产生热裂的机理和对热裂缺陷进行有效的控制,在理论研究与生产实践上都具有重要的意义。 我们在1963年研制了三台热裂仪(JDS-A型)。根据教学、科研工作的需要,在不断改进、不断完善的基础上,研制了JDS-B型双试棒热裂-线收缩仪。该仪器可测试铸钢、铸铁、铜合金及铝合金等的热裂倾向、自由线收缩和受阻线收缩。该仪器测力分辨能力为0.1%,测量线位移精度0.005毫米,试棒可在200—400-700毫米范围内调整,是可以机测,可以电测的一种多…     

铸造工艺参数对7075/6009铸锭外层合金厚度的影响

采用双流浇注半连续铸造技术制备了7075/6009梯度复合铝合金铸锭,分析了内、外熔体温度、铸造速度、节流片孔径大小、内导管插入深度等工艺参数对铸锭外层厚度的影响,结果表明：内熔体温度的升高、内导管插入深度的增加及节流片孔径的增大都将显著减小铸锭外层厚度,当内熔体温度从680 ℃升高到780 ℃,内导管插入深度从0 mm增大到15 mm,节流孔径从1.6 mm增大到1.8 mm时,7075/6009复合铸锭的外层合金厚度分别可减小38.8 %、30 %和42.2 %;而外熔体温度的升高及铸造速度的增大对减薄铸锭外层厚度不明显;同时探讨了铸造工艺参数对凝固液穴形成和铸锭外层厚度的影响机制。     

铸钢件热裂纹的预测

本文以铸件凝固温度场数值模拟为基础，综合地计入了铸件凝固速度，补缩能力，受阻部位的收缩和铸型的柔度，热膨胀等因素，建立了铸钢件热裂预测的判据，模拟铸件的预测计算结果与实际浇注情况的对照表明，文中建立的判据及计算方法对铸钢件的热裂可进行较准确的预测。     

双辊铸轧超高强铝合金有限元数值模拟

采用有限元法对双辊铸轧7075和7050铝合金的工艺过程进行了数值模拟,研究了合金成分和铸轧速度对铸轧熔池内温度场、流场和凝固场的影响规律。结果表明,在同一铸轧速度条件下,随着合金的等效比热增大,合金在铸轧熔池内的温度梯度随之减小,凝固速率减慢;对于同一种合金,随着铸轧速度增加,合金的速度梯度随之增大,熔池内所形成漩涡的位置下降。模拟结果为下一步的铸轧实验提供了理论依据。     

国产结构用铝合金断裂韧性参数校准

为了将空穴增长模型(VGM)和应力修正临界应变模型(SMCS)应用于国产结构用铝合金的韧性断裂预测,完成了国产6061-T6、6082-T6和7020-T6 3种牌号的铝合金标准圆棒试件和缺口圆棒试件的单轴拉伸试验,并结合有限元分析,校准了3种牌号铝合金的VGM和SMCS模型断裂韧性参数.研究结果表明:槽口半径大小对各牌号铝合金试件的断裂韧性参数校准值影响较小,离散系数均在20%以内;断裂韧性参数是铝合金材料固有属性,可用于国产结构用铝合金在不同应力状态下的韧性断裂预测;与SMCS模型相比,VGM模型能够更为精确地预测铝合金材料的韧性断裂.     

混凝土新型环形约束收缩试验装置的研制及应用

研制带隔板的新型混凝土用环形约束收缩试验装置,可引导混凝土环在隔板处开裂,开裂位置明确、集中,改进以往环形试件不易开裂、裂缝不易观测的缺点,方便快捷地测定混凝土的自由收缩和约束收缩,快速准确判断混凝土的开裂龄期和开裂趋势.提出基于该新型环形约束收缩试验装置的快速评估混凝土抗裂性能的方法.     

单面干燥条件下受约束高强混凝土早期开裂研究

摘 要：本文在单面干燥条件下应用自行研制混凝土早期收缩应力测试仪及非接触式混凝土收缩变形测试仪测试了水灰比为0.26、0.40高强混凝土早期弹性模量、自由收缩变形,通过改进环向约束试验观测了受约束试件内部的收缩应力及应力梯度,并在上述试验基础上研究了单面干燥条件下受约束高强混凝土早期开裂趋势。结果表明,高强混凝土水灰比越小,单面干燥条件下早期自由收缩变形、弹性模量、受约束状态下内部收缩应力增长越快,干燥表面越易发生塑性收缩开裂,早期开裂趋势越明显。     

厚大铸件热裂纹预测方法研究

应用凝固过程中凝固层内应力表达式及热裂纹萌生部位的判别准则,提出了依据凝固进程数值模拟的结果预测厚大铸件热裂纹的方法。对生产条件的φ８００铸钢车轮及ＥＭＣ铝合金大板坯热裂纹进行了预测,并用常规的热塑性方法对计算结果及剖面低倍组织形貌进行了评价。     

改进型环形收缩试验方法

针对当前混凝土学术界研究的热点问题之一高性能混凝土的收缩,提出了一种新的、简单的测试高性能混凝土收缩的方法,即改进型环形收缩试验方法,详细叙述了改进型环形收缩试验的试验装置、试验方法、试验原理和适用性.采用该试验方法可以进行高性能混凝土自由收缩的测定、不同约束程度的约束收缩的测定、开裂龄期和开裂趋势的观测.该试验方法既克服了常用的环形约束收缩试验的缺点,即无法得到约束应力的信息,又具有轴向约束收缩试验的某些特点,即可以得到高性能混凝土的多个早期性能参数,据此更为准确地评价高性能混凝土的抗裂性能,揭示高性能混凝土的开裂机理.     

6005A与6082铝合金热变形流变行为

利用Gleeble-1500热模拟试验机对6005A和6082铝合金进行高温等温压缩试验,研究了在变形温度为450-550℃和应变速率为0．005-10s^-1条件下两种铝合金的热变形流变行为．6005A铝合金在低应变速率条件下,不同变形温度时的流变曲线均呈现波浪形特征,随着应变速率的增加,硬化和软化接近平衡,表现为稳态流变特征;在高应变速率条件下,硬化过程占据主导地位,回复和硬化过程的竞争使流变曲线呈现波浪形上升的趋势．6082铝合金在低应变速率情况下,不同变形温度时的流变曲线未出现周期性波动;在中等应变速率条件下也表现为稳态流变特征;在高应变速率条件下出现波浪形特征．两种铝合金均为正应变速率敏感材料,其热变形是受热激活控制．最后给出了铝合金热变形条件下流变应力、应变速率和变形温度三者之间的关系式．     

轧制态5083铝合金的超塑性

为获得轧制态5083铝合金超塑性变形行为的工艺参数,对超塑性变形行为及其原理进行了研究。结果表明：在300℃条件下,当应变速率为1.67×10^-4s^-1时,材料的伸长率最高,达到126.1%。在此条件下轧制态5083铝合金呈现良好的超塑性,材料在超塑性变形过程中表现出明显的应变软化现象,伴随有锯齿形流变现象;断裂形式为韧性断裂,断口形貌由韧窝和撕裂棱组成。该结果为轧制态5083铝合金的工业化生产提供了数据参考。