钢-半固态铜-石墨压力复合的优化

为了开发钢铜石墨高温自润滑复合板材的复合技术,对钢板与QT i3.5-3.5石墨半固态浆料的压力复合进行了研究。采用人工神经网络建立了钢板预热温度、模具预热温度、QT i3.5-3.5石墨半固态浆料固相率等复合参数与钢-QT i3.5-3.5石墨复合板界面剪切强度之间的关系,并且利用遗传算法进行了优化,得到了合理的复合工艺。结果表明:在钢板预热温度为618℃、模具预热温度为526℃、QT i3.5-3.5石墨半固态浆料固相率为46.2%的条件下进行压力复合,复合板最大界面剪切强度为128.3M Pa。     

钢-半固态Al-7石墨复合界面特性

为了开发高温钢铝轴瓦材料,采用铸轧技术进行了钢板与Al-7石墨半固态浆料的复合实验,得到了不同于常规钢铝复合产品的界面结构。结果表明:在钢板预热温度为510℃、Al-7石墨半固态浆料固相率(体积分数)为32%的条件下,随着扩散时间的增加,复合界面上生成的铁铝化合物逐渐增多;当扩散时间大于35s时,复合界面完全由铁铝化合物构成;当扩散时间为22.5s时,可形成由铁铝化合物和铁铝固溶体交替构成的新型结构,其界面力学性能较好。     

铜铝复合板界面组织与性能

针对双辊铸轧工艺制备的铜铝复合板材,采用剥离试验和拉伸试验,对其力学性能进行了检测。采用扫描电镜、能谱分析仪和透射电镜等仪器对复合板界面层组织的微观形貌、结构和成分进行了分析。分析结果表明:铜铝复合板界面层的主要组成物为α-Al和Cu Al2。采用双辊铸轧工艺制备的铜铝复合板材,其剥离强度达到30 N/mm,其抗拉强度与延伸率介于同规格铜、铝板材之间。     

镁合金薄带双辊铸轧过程的数值模拟

基于立式薄带双辊铸轧工艺的特点,采用有限元法求解镁合金薄带双辊铸轧过程的三维宏观传输方程,并应用ANSYS软件的智能网格划分技术,实现了对铸轧过程中熔池内部温度场、速度场及凝固过程的耦合模拟.分析了铸轧速度及浇注温度等主要工艺参数对熔池内流场、温度场和凝固终了点的影响规律.研究结果表明,随着浇注温度和铸轧速度的增加,熔池出口处的温度升高,凝固终了点向熔池出口处移动.通过对模拟结果的讨论,给出了适合镁合金薄带铸轧过程的工艺参数:浇注温度为640~660℃,铸轧速度为20~30 m/min.     

宽幅、高成型性铝—钢复合板轧制技术

铝-钢复合板是以耐腐蚀、抗高温氧化、导热、导电性好及美观轻便的铝,与强度高、价格便宜的低碳钢为原料,采用轧制方法制成的两层或三层铝-钢复合板带.这种复合材兼备了铝和钢的双重优点,是综合性能完美、成本价格经济、应用前景广泛的一种高效钢材.铝-钢复合薄板是制作家用电器的理想材料。用它制作热风机、燃气热反射灶、电烤箱、洗衣干燥机、空调以及高级厨房用具等、具有美观、轻便、耐用的特点。汽车工业是铝-钢复合板的最大需求者和潜力市场.铝-钢复合板质量轻,比钢度大,作汽车用板,可使轿车达到３０％轻化效果,由此可降低油耗…     

复合轧制工艺对Al/Mg复合板冶金结合层组织和性能的影响

采用AZ31镁合金和纯铝进行高温复合轧制制备镁-铝复合板,使其兼具铝的表面耐蚀性和镁合金的高比强度特性.采用金相显微镜、扫描电子显微镜和电子万能拉伸机等设备,研究了不同热轧温度及退火工艺参数对铝-镁复合界面的显微组织和结合强度的影响.结果表明：300 ℃轧制,镁-铝复合板出现严重边裂;450 ℃轧制,边裂消失;在轧制温度为400 ℃、压下率为50%、300 ℃退火2 h的条件下得到的复合板界面结合强度最大,为7.5 MPa.     

铝熔体在铸嘴型腔中的传热及凝固现象分析

在双辊铝带坯铸轧工艺中,前箱铝熔体的温度对金属熔体在铸嘴型腔中的流动性能、铸轧速度和铝带坯质量有重要影响,而确定前箱铝熔体温度的基本依据是熔体在铸嘴型腔中的能量损失.目前,双辊铸轧铝带坯生产中前箱铝液温度主要通过经验或大量试验确定.通过分析金属熔体在铸嘴型腔中的对流换热及凝固现象,建立了非稳态和稳态传热过程中金属熔体在铸嘴型腔中的温度变化近似数学模型.这对合理确定参数(铸轧速度、铸嘴的几何尺寸和环境温度等)不同时前箱熔体温度提供了理论依据.     

不锈钢和铝固相轧制复合的结合机理

通过实验研究了不锈钢和铝双金属的固相轧制复合.研究表明, 增加变形程度和选择合适的轧制温度能提高复合板的界面初结合强度.通过电子显微镜观察 分析复合界面形貌,提出了不同于钢和铝或其他金属轧制复合时形成最初结合的结合机制.     

浇注温度对合金熔体冷却规律和半固态组织的影响

介绍了一种实验室自主研发的轻合金半固态浆料制备设备--锥桶式流变成形机(TBR),该设备利用刻有凸纹和沟槽的内、外锥桶的相对转动,使合金熔体在凝固过程中受到剧烈的剪切搅拌,从而获得合金半固态浆料.对TBR工艺的传热模型进行了推导,以A356为实验材料得出制备的A356铝合金半固态浆料温度与浇注温度的关系式,同时分析了不同浇注温度下合金熔体的冷却规律和获得的半固态组织形貌.结果表明,适当降低A356合金熔体的浇注温度可以延长初生固相受到的剪切时间和增加剪切次数,从而获得细小、均匀的半固态组织.当浇注温度为640℃时,初生固相平均晶粒尺寸为68μm,形状因子为0.82.     

高性能铜铝复合排的制备及界面研究

采用固-液法浇注和铸轧工艺制备铝/铜复合材料.研究不同工艺对铜/铝复合排界面结合强度的影响,并对铜/铝复合排界面结构和复合机理进行分析.结果表明:当进行300°C×1h热处理时,所得复合排的结合强度最高,多次热循环后复合排界面结合强度有所增加.电子探针能谱扫描分析(EDS)和X射线衍射分析(XRD)表明铜/铝复合界面上生成金属间化合物Al2Cu,Al4Cu9和AlCu相,从而使得界面层硬度增大.采用该方法制备的铜/铝复合排,整体拉伸强度达98MPa,电阻率为0.021 6×10-6Ω.m.     

双金属复合板的拉伸回弹特性研究

以弹塑性力学理论为基础,对双金属复合板在平面应力状态下的拉伸回弹过程进行解析,得出回弹残余曲率及残余应变中性轴偏移量的解析方程,继而结合有限元仿真和试验分析钢-铝复合板的拉伸回弹变形行为。研究表明,复合板拉伸回弹后呈现纯弯曲状态,残余曲率随着载荷的增大而增大,对于任意材料的双金属复合板均存在一个复合配比值,在该值下拉伸回弹产生的残余曲率最大。     

不锈钢和铝固相轧制复合的结合机理

通过实验研究了不锈钢和铝双金属的固相轧制复合，研究表明，增加变形程度和选择合适的轧制温度能提高复合板的界面初结合强度，通过电子显微镜观察分析复合界面形貌，提出了不同于钢和铝或其他金属轧制复合时形成最初结合的结合机制。     

25Cr5MoA钢/微合金钢/Q235钢的复合轧制

将25Cr5MoA钢/微合金钢/Q235钢板复合板坯加热到轧制温度950～1100℃,经保温后轧制1道次,压下量为50%～65%,制成25Cr5MoA钢/微合金钢/Q235钢热轧复合板试样.利用剪切实验方法测定了复合板材的界面结合强度,通过光学显微镜观察结合界面的组织.结果表明:当轧制温度为1000～1100℃时,25Cr5MoA钢/微合金钢/Q235钢能有效复合;压下量对25Cr5MoA钢/Q235钢复合板界面结合强度有一定的影响,当压下量达到一定程度后,随着压下量的增加,复合板的结合强度逐渐降低;轧制温度对25Cr5MoA钢/微合金钢/Q235钢复合板界面结合强度影响很大,在道次压下量一定的情况下,随着轧制温度的升高,复合板的结合强度逐渐升高.在1100℃的轧制温度和50%压下量的轧制条件下结合强度达到最大值.     

一种新型钢铝复合柱翼型散热器的设计与开发

基于小通道技术设计并开发了一种新型钢铝复合柱翼型散热器,并确定出散热量为700 W的新型散热器尺寸.通过建立钢铝复合柱翼型散热器的物理模型,对其散热量进行理论计算,并与试验测出的实际散热量进行对比,说明了该理论模型的合理性与正确性.最后,就新型和传统钢铝复合柱翼型散热器在标准工况下温度场、速度场和压力场进行数值模拟分析,并对2种散热器的经济性进行比较.结果表明,新型散热器的散热性能和经济性都优于传统钢铝复合柱翼型散热器.     

深水复合聚氨酯保温管道浇注工艺的研究

对应用于200～3000 m水深的海底输油管道复合聚氨酯弹性体（GSPU/SPU）保温层浇注工艺试验进行了介绍.复合聚氨酯弹性体（GsPU/sPU）保温层浇注工艺的参数主要有：模具加热温度、模具倾斜角度、浇注口内径、排气口内径、浇注速度、保温时间等.对复合聚氨酯弹性体深水保温管道浇注工艺试验的参数进行了介绍.     

双辊式带钢铸轧过程工艺稳定性研究

采用有限差分法对双辊式带钢铸轧过程进行了三维数值模拟,分析了铸轧速度和浇铸温度对铸坯凝固过程的影响,得出了铸轧速度、铸轧辊径和带厚之间的关系以及适宜的浇铸温度,从而为带钢的稳定生产和控制带钢铸轧过程打下理论基础。     

钛-铝层状复合板冷塑性变形过程损伤演化行为

基于原位拉伸试验方法,对钛-铝层状复合板冷塑性成形过程中的损伤演化行为进行了研究。获得了钛-铝层状复合板在拉伸变形过程中微裂纹的萌生和扩展规律,研究了钛-铝层状复合板界面区、钛层、铝层的拉伸断口形貌,揭示了钛-铝层状复合板冷塑性变形过程中界面区和各异质层的损伤演化机制。研究结果表明:裂纹首先在钛-铝层状复合板的界面区萌生、扩展和连接,导致钛层和铝层发生分层;随后,裂纹由界面区向钛层扩展,当钛层发生断裂后裂纹由界面区向铝层扩展。界面区的断裂呈典型的脆性断裂。     

铝合金复合板的双流双辊铸轧制备

提出了一种新型的复合板带制备技术——双流双辊铸轧技术,并用该方法制备了6063/7050铝合金复合板带,验证了采用双流双辊铸轧技术制备铝合金复合板材的可行性.利用两个熔炼炉分别把6063和7050两种铝合金原料熔化后,将液体注入带有两个狭缝水口的中间包中,通过立式双辊铸轧机铸轧得到4mm厚的6063/7050铝合金双金属复合板带.微观组织和力学性能检测发现,两种金属在结合面处形成了良好的冶金结合,为达到良好性能,板带需要后续深加工.     

采用流变铸造方法制备铝-石墨复合材料

本研究成果的论文已刊登在大连工学院学报,21(1982),No1,23-30. 铝-石墨复合材料是七十年代新发展起来的一种新材料,它具有优良的减磨性和吸震性。研制这种材料采用一般的铝液中引入合金元素的方法加入石墨粒子是不行的,必须采取特殊的工艺方法。日前,国外都采用石墨表面镀镍并用液态下气体喷入等方法。这种方法增加了石墨的处理工序,提高了成本,而且石墨加入量最多只能到15%,我院采用半固态流变方法制备铝-石墨复合材料,其优点:石墨不需镀镍,可使成本降低;石墨加入量可达25%;制备工艺简便易行。通过试验证明,铝-硅8%-石墨6%的复合材料比同…     

水平式双辊连续铸轧铅合金板的试验研究

研制了适合铅合金板连续铸轧使用的复合型铸嘴.研究了铸轧过程中温度与轧制速度等工艺参数对轧制过程的影响,试验表明最佳铸轧温度范围为355～370℃,最佳轧制速度范围为1.1～1.2m/min.对连续铸轧法生产的铅合金板带与铸造+轧制法生产的铅合金板带进行对比测试.结果表明:二者的密度、电导率大小相当;晶粒尺寸大小相当,合金元素均成弥散分布;在力学性能方面,连续铸轧法生产的铅合金板带略低于铸造+轧制法生产的,这可能是由于合金元素Ca的缺少所致.用水平式双辊连续铸轧法成功轧制出基本满足商业使用要求的铅合金板带.