连铸热工过程的数值模拟与热／力模拟研究

采用数值模拟方法计算连铸坯成形过程的温度场，将数值模拟与热／力 模拟方法相结合，分析力学性能随不同热工过程变化的动态演变过程。得到 无表面裂纹的铸坯表面温度模型为：表面温度为缓慢下降过程，并在低塑性 温区的上限温度９００℃进行矫直。     

结晶器内连铸坯凝固过程的有限元数值模拟

建立了结晶器内连铸坯凝固过程的有限元数学模型，在坯壳面表面边界条件中引入与气隙相关的传热模型修正平均热流量方程，研究了铸坯角部气隙对坯壳凝固行为的影响，模拟结果表明，铸坯角部形成的气隙流量显著地长低了坯壳表面的换热，使得铸坯偏角区成的为热节区，此热节区是铸坯凹陷，裂纹等缺陷乃至漏钢事故发生的诱因。     

钡铁氧体的颗粒粒径与吸波性能研究

采用柠檬酸盐溶胶凝胶法,分别在缓慢升温与快速升温制度下制备钡铁氧体粉体.用X衍射、扫描电镜、原子力显微镜及网络分析仪研究了产物结构组成、复介电常数与磁导率.在加热速率60℃.H-1升温至850℃的条件下,产物的主要物相为六角磁铅石型钡铁氧体BAFE12O19,颗粒尺寸为50 NM;而在加热速率400℃.H-1快速升温至850℃的条件下,产物的主要物相为BAFE11.9O19,颗粒尺寸为153 NM.结合烧结球磨法制得的微米钡铁氧体粉体,在0.1~6.0 GHZ频率范围内测定的介电常数与磁导率表明:随着铁氧体粒径减小,钡铁氧体对电磁波的吸收能力增强.     

基于电流加热连铸恒温出坯温度场的分布与演变规律

恒温出坯是实现连铸直轧的重要条件.提出了基于电流加热恒温出坯方法,并通过数值模拟验证了该方法的可行性.结果表明:高频电流产生的焦耳热对连铸坯起到了补热作用,补热效果随电流频率的增加而增加,随连铸坯移动速度的增加而减小;电流产生的焦耳热能降低连铸坯径向和长度方向的温度梯度.为了根据实际工况确定实现连铸恒温出坯所需的加热功率,通过理论分析,建立了连铸坯电流加热功率计算模型,为数值模拟优化电流参数提供了理论依据.     

雾化喷射沉积成形中沉积体内的凝固过程（I）——理论分析

采用“虚拟”凝固层的概念，通过对沉积坯内凝固过程温度分布、凝固时间、虚拟凝固层厚度等参数的理论分析，建立了相应的理论模型，并求得了这些参数的数值解。     

连铸坯裂纹的成因

针对连铸生产的特点和工艺条件，根据唐钢连铸生产实际的状况，结合国内外一些先进钢铁厂连铸坯裂纹的分析报吉，比较详细地总结了连铸生产中铸坯裂纹产生的原因及防止措施。     

盲孔钉坯正反挤工艺及模具设计

将落料—挤压—盲孔正反挤压三种工序复合在一套模具上。工件排样采用交叉三排。而且模具结构并不复杂,成功地在40 t冲床上实施了该工艺,使盲孔铝坯件挤压工艺生产率大幅度提高,达到150件/m in。该设计还在落料工序中采用无搭边新技术,一改冲裁落料中有搭边的常规模式,减少了搭边损耗,大大提高了铝板材的利用率。     

盲孔钉坯正反挤工艺及模具设计

将落料-挤压-盲孔正反挤压三种工序复合在一套模具上.工件排样采用交叉三排.而且模具结构并不复杂,成功地在40t冲床上实施了该工艺,使盲孔铝坯件挤压工艺生产率大幅度提高,达到150件/min.该设计还在落料工序中采用无搭边新技术,一改冲裁落料中有搭边的常规模式,减少了搭边损耗,大大提高了铝板材的利用率.     

圆坯连铸过程中坯壳生长规律

采用 ANSYS 软件建立了圆坯连铸过程的二维凝固传热模型,通过射钉实验以及表面温度的测定对模型进行了实验验证。结果表明模型能较准确地得到任意位置处铸坯坯壳厚度以及预测凝固终点位置。在传热模型的基础上结合铸坯低倍观察着重分析了圆坯坯壳生长规律。发现圆坯凝固过程中柱状晶区坯壳的厚度与凝固时间的平方根呈线性关系,符合平方根定律,并对平方根定律进行了修正,修正项与过热度和凝固速率有关;铸坯中心等轴区坯壳厚度与凝固时间平方根为非线性关系,凝固坯壳的生长不再符合平方根定律;间接证明了圆坯柱状晶生长是单方向传热,等轴晶生长时传热方向不唯一。     

微波场中氧化球团升温性能及结构变化

在氮气保护下对氧化球团进行微波加热,旨在研究微波场中氧化球团的升温性能以及结构变化.氧化球团在中性气氛的微波场中进行加热,升温过程可以划分为缓慢升温、快速升温和较慢升温3个阶段.不同终点温度下氧化球团在冷态时的电磁性能测试以及微观结构观察结果显示:氧化球团在升温过程中内部结构发生了较大的改变,冷态时磨细再成型测其电磁性能变化不大,升温速度的不一致与温度和球团结构变化有关.整个过程中球团的强度和真孔隙率都是先降低再升高的,通过扫描电镜观察发现:颗粒在电磁场中首先出现碎裂现象,随着温度的升高,颗粒发生重结晶,造成球团结构的改变.     

连铸坯热应力状态的数值模拟

作为“金属冷凝、加热过程数学模型研究”的一部分,本文根据水平连铸工艺特点,建立了坯壳应力数学模型。推导了结晶器内、外坯壳应力解,定量地分析了各种工艺参数对坯壳应力状态的影响。评价了引锭力对不同厚度坯壳的作用程度,并初步提出了改善坯壳应力状态的途径和措施。     

陶瓷墙地砖坯体原料和混合物膨胀系数与化学成分的关系

阐述了陶瓷墙地砖坯体主要原料长石、高岭土、粘土和坯体混合料的化学成分与膨胀系数之关系，提出了从化学成分估算膨胀系数的方法，用以判定和调整坯体对釉层的适应性。     

应用红外和计算机研究陶瓷变形与温度场关系

应用红外热成像测温技术，测试了陶瓷坯体在烧成过程中的表面温度场，首次揭示了陶瓷坯体在烧成过程中的动态温度场；应用三维高斯数值积分来日方长 第一类边界条件，建立了温度场与热应力场的三维有限元方程，研究了连续升温温度场的三维有限元计算机程序和单元自动划分程序，模拟了不同条件下坯体内温度场随表面温度场变化情况，把连续升温的温度场迭加到热应力场计算中，根据第一强度理论及热变形的概念，研究了坯体在烧成过程中     

PMMA在MIM后续热脱脂过程中的分解行为

金属粉末注射成形 (MIM)粘结剂中高分子物质的分解和排除是一个较缓慢的过程 ,对这一过程进行理论研究 ,有助于指导粘结剂的设计和脱脂过程优化 .为此 ,当Fe 2Ni粉末的注射成形坯经充分溶剂脱脂后 ,用热重法对坯块中的PMMA的热分解行为进行了理论研究和实验验证 .假设进行一级反应 ,根据各种升温速率的热重计算结果 ,得到了喂料中PMMA热分解反应速率的理论计算表达式 :ln(1-α) =1 33× 10 9t·exp(- 1479/T) ;对厚度为 6 .37mm的注射坯充分溶剂脱脂后 ,验证了坯块中PMMA分解速率 ,发现在 35 0℃和 40 0℃时等温脱脂的速率与理论值较接近 ,但低于理论值 ;经过优化 ,对 6 .37mm厚的注射坯 ,采取 5～ 10℃ /min的升温速度升温 ,可在 2h内完成热脱脂过程     

水平连铸坯热应力的计算和分析

应用铸坯凝固过程中的热弹塑性应力模型,对马钢水平连铸热试期间的铸坯进行了传热、应力和应变分析计算。定量地反映了铸坯的热应力分布,指出水平连铸铸坯出结晶器后,表面温度回升太大,可能产生中间裂纹和中心裂纹。     

板坯连铸机拉坯阻力的计算方法

本文讨论了板坯连铸机拉坯阻力的计算方法，重点是根据金属材料高温蠕变特性，结合平板理论，给出二次冷却段凝固坯壳的鼓肚及支承辊矫平鼓肚的拉坯阻力计算公式。     

薄板坯连铸液芯铸轧铸坯变形特点

采用弹塑性大变形热力耦合有限元法，模拟薄板坯 铸液芯铸轧过程中的坯壳变形，指出液芯铸轧台阶段坯壳较薄时铸坯纵向伸长可以忽略，但铸轧后期坯壳较厚时铸坯纵向伸长不能忽略。分析影响铸坯纵向伸长的主要因素，给出铸坯纵向塑性应变与坯壳厚度和压下率的关系。     

直浇道电磁搅拌对连铸坯凝固组织影响

中缩和偏析缺陷对铸坯质量有很大的影响，在直浇道外施加电磁搅拌可以明显地改善连铸坯的凝固组织，并提高连铸坯的质量。选用低熔点Sn-3.55Pb合金浇注试样，用实验方法研究直浇道电磁搅拌对铸坯凝固 组织的影响，并用数值模拟作为辅助手段分析了影响因素。实验证明：施加直浇道电磁搅拌后，铸坯的晶粒细化，等轴晶区扩大，柱状晶区减小；在降低过热度的情况下，施加电磁 搅拌，可避免直浇道堵塞，保证浇注顺利进行，而且铸坯的凝固组织更加细小；在直浇道外施加电磁搅拌，不仅改变了金属液的流动形态，而且提高了浇道内的最低温度，使浇道内的温度分布均匀。     

固态焊接中的等效压缩变形及应力应变分析

对固态压接升温、保温过程中存在的等效压缩变形现象及其产生进行了阐述，并在试验基础上对伴随等效压缩变形的应力应变进行了分析。结果表明：等效塑性压缩变形是焊件在升温、保温过程中受约束压力作用不能胀大而产生的塑性变形的累积，它提供了形成固态焊接接头所必需的塑性变形。等效压缩变形使焊件在被约束方向上的尺寸保持恒定，而约束压力则在焊件由表及里温升的差异、屈服极限随温度变化的不均匀性以及应力松弛的综合作用下发生增大、持平、快速减小直至缓慢减小的变化。     

攀钢Φ1150初轧机采用连铸板坯切分轧制120mm方坯的模拟实验研究

模拟实验研究在攀钢Φ１１５０初轧机上采用连铸板坯切分轧制１２０ｍｍ方坯,为初轧机生产小方坯提供生产依据．充分利用Φ１１５０初轧机的辊身长度,科学地配置孔型,使其既能采用钢锭生产重轨坯,又能利用连铸坯切分轧制１２０ｍｍ方坯,满足现厂生产,证明采用初轧机切分轧制小方坯可行性