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中国金属通报 2021年第7期 15-16页

作者：曹蕾李晓超陈摇杨晓飞成都航利(集团)实业有限公司四川成都611936

质量控制对于冶金检测实验室化学分析工作是非常重要的,因此冶金检测实验室应做好质量控制工作。实验室中常用的质量控制方法包括能力验证、测量审核、留样检测、加标回收等,本文对冶金检测实验室常用的质量控制措施进行了探讨,并且通... 详细信息

质量控制对于冶金检测实验室化学分析工作是非常重要的,因此冶金检测实验室应做好质量控制工作。实验室中常用的质量控制方法包括能力验证、测量审核、留样检测、加标回收等,本文对冶金检测实验室常用的质量控制措施进行了探讨,并且通过实验室的检测实例,对实验室化学分析质量的控制方法进行了探讨。

关键词：冶金检测实验室化学分析质量控制

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K4169镍基高温合金大型铸件铸造工艺设计及冶金质量检测

K4169镍基高温合金大型铸件铸造工艺设计及冶金质量检测

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作者：白旭东上海交通大学

学位级别：硕士

涡轮后机匣是航空涡轮发动机的关键承力部件之一,要求具备良好的力学性能和尺寸精度。传统分体制造的涡轮后机匣因结构稳定性和可靠性较差,已经难以满足现在航空发动机的性能需求。研发涡轮后机匣整体铸造工艺对提升发动机性能具有十分... 详细信息

涡轮后机匣是航空涡轮发动机的关键承力部件之一,要求具备良好的力学性能和尺寸精度。传统分体制造的涡轮后机匣因结构稳定性和可靠性较差,已经难以满足现在航空发动机的性能需求。研发涡轮后机匣整体铸造工艺对提升发动机性能具有十分重要的意义。某航空发动机的涡轮后机匣的材质为K4169镍基高温合金,其轮廓直径达到1360mm,最薄壁厚仅为2.4mm,属于大型复杂薄壁构件。如何实现大型涡轮后机匣的完整充型并评估其冶金质量是本研究的主要内容。基于大型复杂薄壁涡轮后机匣的结构特征,本论文设计了底注式真空重力浇注系统,并采用Pro CAST软件对铸件充型过程中的流场、温度场的演变过程进行了模拟仿真。通过采用在中心直浇道上部引出顶部横浇道的浇注系统,改善了金属液的充型和补缩能力,实现了涡轮后机匣的完整充型。对机匣铸件的晶粒尺寸、显微疏松、第二相及化学成分进行了检测和统计分析。铸件各部分晶粒尺寸均＜6mm,平均疏松率介于0.01%～0.25%之间,薄壁部分第二相主要为碳化物,厚壁部分第二相主要为laves相+碳化物。铸件各部位的主要化学成分无明显偏析,仅一个吊耳处发生了L→γ+Laves共晶反应,导致Nb+Ta含量比其他部位稍微偏低,但仍在标准范围内。

关键词：涡轮后机匣大型复杂薄壁熔模铸造工艺设计冶金检测

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基于样本温度补偿的LIBS检测对冶炼炉控制的影响研究

基于样本温度补偿的LIBS检测对冶炼炉控制的影响研究

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作者：常鹏辉长春工业大学

学位级别：硕士

在合金冶炼过程中实时监测元素含量变化,调节冶炼炉控制过程,对提高冶金生产效率和产品质量有重要意义。LIBS在线检测技术凭借其在实时、原位及非接触检测方面的优势已经被广泛应用于多个领域,在实际的应用中,它比较适合检测温度较为稳... 详细信息

在合金冶炼过程中实时监测元素含量变化,调节冶炼炉控制过程,对提高冶金生产效率和产品质量有重要意义。LIBS在线检测技术凭借其在实时、原位及非接触检测方面的优势已经被广泛应用于多个领域,在实际的应用中,它比较适合检测温度较为稳定的样本,而对温度不稳定的样本,它的测量效果并不好。通过研究发现,合金冶炼过程中样本温度的变化存在一定规律,可以通过合适的方法进行补偿,这就使LIBS在冶金检测领域的推广成为可能。本文首先对LIBS冶金检测的技术背景和研究现状进行概括。然后在实验室条件下模拟合金的冶炼过程,对冶炼中合金温度的变化进行实时监测,绘制出合金温度的变化曲线,并根据该曲线对样本温度的变化规律进行分析,介绍形成该温度变化规律的原因。然后,文章研究了样本温度变化对LIBS测量光谱的影响,通过公式推导找出样本温度与光谱强度之间的关系,并在LIBS的冶金测量中增加合适的温度补偿来消除样本温度变化对LIBS测量精度的影响。另一方面,通过对实际的冶金现场进行研究,发现在实际的冶炼过程中,随着冶炼炉温度的升高合金样品表面通常会形成一层金属蒸汽,而金属蒸汽的形成会对LIBS的冶金检测精度造成影响。通过研究发现,金属蒸汽的产生量与样本温度之间也存在一定的联系,同样可以通过增加温度补偿来消除金属蒸汽对LIBS冶金检测的影响。最后,文章对传统的冶炼炉控制系统进行研究改进,将样本温度补偿方案应用到改进后的冶炼炉控制系统中,实现了对LIBS冶金测量进行实时温度补偿的目的,然后通过实际的工业冶炼对改进后的冶炼炉控制方案进行验证,并取得了比较理想的效果。

关键词：激光诱导击穿光谱技术(LIBS) 冶金检测金属蒸汽样本温度补偿冶炼炉控制

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样本温度变化对LIBS的影响及补偿技术研究

样本温度变化对LIBS的影响及补偿技术研究

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作者：高丙川长春工业大学

学位级别：硕士

在合金冶炼过程中对不同元素含量变化进行实时监测,进而调节冶炼炉的控制过程,对提高冶金生产效率和产品质量有重要意义。LIBS在线检测技术凭借其在实时、原位、非接触及检测稳定性等方面的优势已经被广泛应用于多个领域。但是在实际生... 详细信息

在合金冶炼过程中对不同元素含量变化进行实时监测,进而调节冶炼炉的控制过程,对提高冶金生产效率和产品质量有重要意义。LIBS在线检测技术凭借其在实时、原位、非接触及检测稳定性等方面的优势已经被广泛应用于多个领域。但是在实际生产中,由于基体效应等的存在,LIBS技术比较适合检测温度较为稳定的样本,而对温度变化大且不稳定的样本,测量效果并不理想。本文在前期工作基础上,通过研究样本温度对LIBS测量的影响,建立了一套补偿公式,并对冶炼控制过程进行电气设计包含控制电路与信号处理电路。最后,通过实验方法验证了将LIBS技术应用到冶炼控制领域,可以大大极高产品质量以及生产率。通过前期大量的资料阅读与整理,针对目前存在的技术方法及检测手段,首先确定了本文的研究内容及意义,即:通过观察样本温度变化所产生的实验现象,对LIBS定量分析结果进行补偿,并将其应用到冶炼控制领域,以提高产品的质量。实验中,得到不同样本温度下相关元素的谱线强度数据,通过分析发现某一温度阶段,谱线强度值达到一个相对稳态。根据此规律,采用偏最小二乘法进行定量分析,采用分线段方法对实验结果进行补偿,取得了较好的效果。最后,为了将LIBS技术应用到冶金领域,设计了一套冶金控制流程。通过实验表明,将LIBS技术应用到冶金领域不仅提高了元素检测的准确度,还提高了系统的响应速,提高了生产效率。本文所做的工作有:第一为了保证测试装置的准确性,本文对原装置进行了光路重新设计,并设计了一套测温设备;第二通过大量的实验,分析了温度变化对样本中金属元素和非金属元素,等离子体的持续时间以及样品烧蚀量的不同影响;第三通过研究样本温度与谱线强度之间的关系,建立了温度补偿公式;第四结合LIBS技术,优化冶炼控制过程,并对其冶炼过程进行电气自动化设计。结果表明,将LIBS技术应用到合金冶炼领域可以提高系统的响应速度,提高生产效率。

关键词：激光诱导击穿光谱冶金检测系统搭建温度补偿控制设计

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