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钛合金感应熔炼用陶瓷坩埚研究现状与展望

科学通报 2022年第11期67卷 1155-1166页

作者：赵超王如愿潘科嘉孙明翰李宁华中科技大学材料科学与工程学院武汉430074

钛合金因具有高比强度、强耐蚀性、无磁等诸多优异特性,被认为是空天海等战略领域最理想的轻型结构材料.然而,采用铸锭冶金技术制造钛合金及其构件,仍存在高能耗、高成本等世界性难题.研究表明,坩埚式真空感应熔炼是解决上述难题的有效... 详细信息

钛合金因具有高比强度、强耐蚀性、无磁等诸多优异特性,被认为是空天海等战略领域最理想的轻型结构材料.然而,采用铸锭冶金技术制造钛合金及其构件,仍存在高能耗、高成本等世界性难题.研究表明,坩埚式真空感应熔炼是解决上述难题的有效途径之一,但钛的高化学活性使其几乎能与目前已知的所有耐火材料发生反应.因此,新型熔钛坩埚材料及其制备技术是实现钛合金低成本、优质、高效熔炼的关键.对此,本文重点综述国内外钛合金感应熔炼用陶瓷坩埚材料(耐蚀机制、成分优选)及坩埚耐久性两大方面的研究现状,并结合华中科技大学的近期研究进展,对其未来发展方向提出新的思考.

关键词：钛合金真空感应熔炼陶瓷坩埚钛液腐蚀抗热震性

基于改进型粒子群优化算法的双辊薄带振动铸轧压下控制系统优化

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中国机械工程 2020年第3期31卷 360-366页

作者：孙明翰许哲郑立康许志强杜凤山燕山大学机械工程学院

振动铸轧辊的周期性振动是诱发Kiss点波动的主要因素,亦可导致轧制力波动,最终造成铸轧薄带纵向厚度不均,为此,对粒子群优化算法进行改进,提出了在粒子群收缩因子算法基础上添加扰动因子的优化算法,并依托四种不同类型的测试函数对该算... 详细信息

振动铸轧辊的周期性振动是诱发Kiss点波动的主要因素,亦可导致轧制力波动,最终造成铸轧薄带纵向厚度不均,为此,对粒子群优化算法进行改进,提出了在粒子群收缩因子算法基础上添加扰动因子的优化算法,并依托四种不同类型的测试函数对该算法进行了仿真分析。结合AMESim、MATLAB联合仿真平台进行仿真验证,并将该算法应用于双辊薄带振动铸轧机液压压下控制系统上进行实验验证,结果表明,在粒子群收缩因子算法基础上添加扰动因子的优化算法在收敛速度及求解精度上明显优于基本粒子群优化算法、粒子群收缩因子算法、带极值扰动的粒子群优化算法,使得实际辊缝宽度误差降低至0.1mm。该算法适用于双辊薄带振动铸轧的中试生产,增强了振动铸轧工艺的稳定性。

关键词：双辊薄带振动铸轧粒子群优化算法液压压下控制系统联合仿真

20CrMn钢双辊薄带振动铸轧细晶机理试验

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机械工程学报 2019年第4期55卷 54-59页

作者：孙明翰杨玉青朱志旺魏洁平杜凤山燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心秦皇岛066004

为了改善传统双辊薄带铸轧板坯中存在的缩孔、裂纹、组织不均以及晶粒粗大等缺陷,提升双辊薄带铸轧产品带坯的力学性能,提出振动铸轧新技术,以细化铸轧带坯组织晶粒度,提高其力学性能。为了确定振动铸轧过程的细晶机理,分别在1 570℃和1... 详细信息

为了改善传统双辊薄带铸轧板坯中存在的缩孔、裂纹、组织不均以及晶粒粗大等缺陷,提升双辊薄带铸轧产品带坯的力学性能,提出振动铸轧新技术,以细化铸轧带坯组织晶粒度,提高其力学性能。为了确定振动铸轧过程的细晶机理,分别在1 570℃和1 530℃两种开浇温度下进行20CrMn钢双辊薄带铸轧振动与非振动工况的对比试验,并对所得带坯微观组织及力学性能进行检测和分析。微观组织观察结果表明,在铸轧过程中振动可以有效细化产品带坯晶粒,其细晶机理为在凝固阶段振动可以提升熔池区形核率并促使振动侧枝晶尖端熔断,而在轧制阶段振动可以强化塑性变形区的动态再结晶;拉伸试验结果表明振动有效地改善了铸轧板坯的力学性能,开浇温度1 570℃时,沿轧制方向振动铸轧板坯较传统铸轧板坯屈服强度、抗拉强度和伸长率分别提高了12.11%、14.57%和38.9%,垂直轧制方向分别提高了7.72%、13.23%和34.8%;开浇温度1530℃时,沿轧制方向分别提高了9.22%、14.95%和31.25%,垂直轧制方向分别提高了21.36%、27.35%和42.86%。试验表明振动铸轧较传统铸轧不仅能在凝固阶段通过振动提高形核率,细化晶粒,还能在轧制段通过振动增强动态再结晶效果,改善材料微观组织结构,从而提升其力学性能。

关键词：铸轧振动力学性能晶粒细化再结晶

20CrMn钢双辊薄带振动铸轧第二相粒子析出行为研究

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中国机械工程 2019年第9期30卷 1065-1071页

作者：王海军孙明翰朱志旺杜凤山许志强燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心秦皇岛066004

在自主研发的双辊薄带振动铸轧机上进行了20CrMn钢的振动、非振动铸轧对比实验。对所得铸轧板坯进行了拉伸测试、断口形貌观察、粒子能谱分析,结果显示振动能抑制大尺寸粒子的形成从而促进小尺寸粒子的均匀析出,进而提升铸轧板坯的力学... 详细信息

在自主研发的双辊薄带振动铸轧机上进行了20CrMn钢的振动、非振动铸轧对比实验。对所得铸轧板坯进行了拉伸测试、断口形貌观察、粒子能谱分析,结果显示振动能抑制大尺寸粒子的形成从而促进小尺寸粒子的均匀析出,进而提升铸轧板坯的力学性能。结合初步的第二相粒子动力学分析,提出振动对铸轧板坯中第二相粒子析出的影响机理为:振动对熔池区钢液的扰动作用使合金元素分布均匀,从而抑制其在钢液凝固阶段因局部富集而以大颗粒结晶相析出,并促进其在轧制阶段脱溶析出为小尺寸第二相粒子;合金元素分布于对基体有明显强化效果的小尺寸第二相粒子中,提高了合金元素的使用效率,极大地强化了铸轧板坯的综合力学性能。

关键词：振动铸轧 20CrMn钢第二相粒子强化机理

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振动铸轧细晶对板带氢脆敏感性的影响机理

中国机械工程 2019年第24期30卷 2934-2938,2952页

作者：孙明翰李凌霄范美辰郭仕鹏杜凤山燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心

研究了振动铸轧的细晶作用对板带氢脆敏感性的影响,在电化学充氢后对振动铸轧与传统铸轧的板坯进行了慢应变拉伸实验,以评价其氢脆敏感性。结果表明,振动铸轧能使铸轧板坯的氢脆敏感性大幅下降。根据振动铸轧板坯与传统铸轧板坯的实际... 详细信息

研究了振动铸轧的细晶作用对板带氢脆敏感性的影响,在电化学充氢后对振动铸轧与传统铸轧的板坯进行了慢应变拉伸实验,以评价其氢脆敏感性。结果表明,振动铸轧能使铸轧板坯的氢脆敏感性大幅下降。根据振动铸轧板坯与传统铸轧板坯的实际晶粒尺寸构建了晶体塑性有限元模型,对不同晶粒度板坯的氢扩散过程进行数值模拟。研究发现,晶粒细化能够显著减小表观氢扩散系数,在相同临氢环境下减小可扩散氢含量。

关键词：铸轧氢脆晶粒度晶体塑性氢扩散系数

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双辊薄带振动铸轧工艺最优时域特性

中国有色金属学报 2020年第10期30卷 2267-2279页

作者：孙明翰郑传幸郑立康郭仕鹏杜凤山燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心秦皇岛066004

对双辊薄带振动铸轧新工艺中振动参数的影响开展研究。在振动与非振动状态下进行7075铝合金板带铸轧的对比实验。构建双辊薄带振动铸轧数值仿真模型,并通过出坯温度验证模型的准确性,然后开展对振动铸轧熔池区流场及温度场时域特性的研... 详细信息

对双辊薄带振动铸轧新工艺中振动参数的影响开展研究。在振动与非振动状态下进行7075铝合金板带铸轧的对比实验。构建双辊薄带振动铸轧数值仿真模型,并通过出坯温度验证模型的准确性,然后开展对振动铸轧熔池区流场及温度场时域特性的研究。结果表明:振动对熔池区温度场分布存在影响,振动状态下Kiss点位置随时间呈正弦形式波动。同时,通过对流场时域特性的分析,发现振动存在对熔池区施加扰动效果的作用。振动存在细化铸轧板坯微观组织并抑制偏析的作用效果。基于振频、振幅对熔池区流场及温度场影响的不同规律,确立了振动铸轧工艺最优的振动参数为振幅0.56 mm、振频20 Hz。

关键词：振动铸轧数值仿真时域特性振动参数

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双辊薄带振动铸轧塑性变形区力学行为

塑性工程学报 2021年第8期28卷 103-111页

作者：郑立康孙明翰郑传幸杜凤山燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004

针对双辊薄带铸轧中存在的板坯质量问题,提出了振动铸轧新技术,以提高板坯的力学性能。基于Φ500 mm×350 mm双辊薄带微幅振动铸轧机进行了20CrMn钢振动铸轧试验,结果表明,振动铸轧轧制力呈现周期性变化趋势,且低于传统铸轧,由此可知单... 详细信息

针对双辊薄带铸轧中存在的板坯质量问题,提出了振动铸轧新技术,以提高板坯的力学性能。基于Φ500 mm×350 mm双辊薄带微幅振动铸轧机进行了20CrMn钢振动铸轧试验,结果表明,振动铸轧轧制力呈现周期性变化趋势,且低于传统铸轧,由此可知单侧辊的振动会对板坯塑性变形区的受力状态产生显著的影响。为了得到其变化原因,基于弹粘塑性理论与生死单元法,建立了振动铸轧塑性变形区的数值仿真模型,分析了不同振动参数对摩擦力及轧制力的影响。与传统铸轧相比,振动铸轧通过单侧辊振动对塑性变形区施加双向剪切力从而改变了摩擦力的分布形式,使塑性变形区内形成周期性变化的搓轧区,进而降低了轧制力。

关键词：双辊薄带振动铸轧生死单元法塑性变形区有限元仿真搓轧区

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提高永磁同步电机鲁棒性的有源阻尼控制方法

微特电机 2022年第2期50卷 52-58页

作者：孙明翰北京工业大学信息学部北京100124

考虑控制延时的情况下,利用复阻抗法分析电容电流反馈有源阻尼等效电阻和电抗的影响,电机在运行过程中电阻和电感变化,导致谐振频率移动至负阻性区间,进而降低了系统稳定性。提出一种带有补偿系数的延时补偿方法,一方面通过延时补偿环... 详细信息

考虑控制延时的情况下,利用复阻抗法分析电容电流反馈有源阻尼等效电阻和电抗的影响,电机在运行过程中电阻和电感变化,导致谐振频率移动至负阻性区间,进而降低了系统稳定性。提出一种带有补偿系数的延时补偿方法,一方面通过延时补偿环节来降低控制延时所带来的影响,拓宽了等效电阻的有效阻尼区间,有效区间由(0~1/6f;)变为(0~1/2f;),另一方面通过补偿系数在兼顾快速性与稳定性的基础之上改善了系统的稳定裕度,提高了应对数字控制所带来的延时以及电机参数的宽范围变化所带来的负面影响。搭建Simulink仿真模型,仿真结果表明,该方法可提高该电机参数变化的鲁棒性、降低谐波含量、提高稳态性能。

关键词：电容电流反馈控制延时复阻抗法延时补偿

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呼吸内科110份病历抗生素使用状况分析

中国卫生产业 2014年第20期11卷 95-96页

作者：孙明翰大石桥市中心医院呼吸内科辽宁大石桥115100

目的研究性分析我院呼吸内科抗生素的使用情况,从而为合理应用抗生素给出依据。方法选择我院自2011年6月—2012年3月份来我院进行治疗的110例患者,通过其病例对抗生素的使用种类、方法、联合用药与科学用药等予以探究性分析。结果经统... 详细信息

目的研究性分析我院呼吸内科抗生素的使用情况,从而为合理应用抗生素给出依据。方法选择我院自2011年6月—2012年3月份来我院进行治疗的110例患者,通过其病例对抗生素的使用种类、方法、联合用药与科学用药等予以探究性分析。结果经统计显示110例患者其中有98例使用过抗生素,抗生素的使用率为86.2%,而使用抗生素的种类超过了33种,其中包括青霉素、头孢菌素、喹诺酮、大环内酯以及基糖甙。在患者用药期间,一联为总比例的45.02%、二联为42.71%、三联为9.1%、而四联则为3.81%,上述患者治疗过程最长为1个月。同时在110例病人当中,按照其疾病以与其所用抗生素评估:有22例患者被接受了不合理抗生素治疗;有1例患者用过少抗生素,有10例患者被过量使用抗生素被,有2例患者被接受盲目使用"高档次抗生素"。结论对抗生素的使用较为合理,一些多联应用抗生素以及治疗过程时间较长的治疗方案有待改善。合理科学的使用抗生素是目前医院管理的一项主要内容。

关键词：呼吸内科抗生素使用状况分析