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行波磁场耦合顺序凝固改善ZL205A大型薄壁件缺陷及性能

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2021年第4期31卷 865-877页

作者：罗磊夏宏营骆良顺苏彦庆蔡超军王亮郭景杰傅恒志哈尔滨工业大学材料科学与工程学院金属精密热加工国家重点实验室哈尔滨150001

利用行波磁场耦合顺序凝固连续地处理大型薄壁ZL205A合金铸件,消除收缩缺陷,提高力学性能。实验结合模拟,针对行波磁场参数优化对补缩行为、显微组织和性能的影响进行系统的研究。结果表明,本研究条件下,当励磁电流为20 A、频率为200 Hz... 详细信息

利用行波磁场耦合顺序凝固连续地处理大型薄壁ZL205A合金铸件,消除收缩缺陷,提高力学性能。实验结合模拟,针对行波磁场参数优化对补缩行为、显微组织和性能的影响进行系统的研究。结果表明,本研究条件下,当励磁电流为20 A、频率为200 Hz时,磁场力达到最大值;磁场力随着到磁场发生器距离越近而越大,更有利于对薄壁铸件进行处理。行波磁场可以有效破碎二次枝晶臂和枝晶间的搭接,拓宽补缩通道,延长补缩时间,优化补缩路径,最终消除收缩缺陷并提高力学性能。当励磁电流为20 A时,铸态合金极限抗拉强度、伸长率和显微硬度分别由186 MPa、7.3%和82.1 kg/mm^(2)提高至221 MPa、11.7%和100.5 kg/mm^(2),孔隙率由1.71%降至0.22%,断裂模式由脆性转变为韧性断裂。

关键词： ZL205A合金大型薄壁合金铸件行波磁场顺序凝固收缩缺陷力学性能

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战斗部顺序凝固装药过程数值模拟研究

兵器装备工程学报 2022年第9期43卷 193-200页

作者：杨治林李昂余瑶郭进勇李全俊中国兵器装备集团自动化研究所有限公司四川绵阳621000

针对某梯黑炸药熔铸装药工艺过程易出现缩孔缩松缺陷,采用ProCAST数值模拟软件,结合正交试验和灰色关联度分析对某战斗部的水浴顺序凝固装药工艺进行研究,分析了其特有工艺参数(水浴温度、水位上升速度)和冒口温度对药柱凝固时间和缩孔... 详细信息

针对某梯黑炸药熔铸装药工艺过程易出现缩孔缩松缺陷,采用ProCAST数值模拟软件,结合正交试验和灰色关联度分析对某战斗部的水浴顺序凝固装药工艺进行研究,分析了其特有工艺参数(水浴温度、水位上升速度)和冒口温度对药柱凝固时间和缩孔缩松缺陷的影响。结果表明:传统自然冷却工艺发生缩孔缩松缺陷的最大概率为41.5%,而同工艺参数条件下水浴顺序凝固工艺发生缩孔缺陷的最大概率为5.6%;相比水浴温度和冒口温度,水位上升速度是影响药柱凝固时间和缩孔缩松率的主要因素;从降低凝聚时间和缩孔缩松缺陷概率角度出发,最佳的工艺条件是水浴温度20℃,水位上升速度3.5×10^(-2) mm/s,冒口温度95℃,在此工艺条件下药柱的凝固时间为7981 s,发生缩孔缩松缺陷的概率为0.6%。

关键词：数值模拟顺序凝固缩孔缩松正交试验关联分析

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顺序凝固工艺对大长径比装药缩松的影响研究

兵器装备工程学报 2024年第3期45卷 200-209页

作者：刘恒刘鹏飞王兆国曹红松黄求安牛凯博沈冠军中北大学机电工程学院太原030051 晋西工业集团有限责任公司太原030027 中国兵器装备集团自动化研究所有限公司四川绵阳621000 辽沈工业集团有限公司沈阳110045 西安现代控制技术研究所西安710065

针对顺序凝固工艺对大长径比装药易形成缩松的问题,分别以受控生长期、自由凝固期的相界面形貌特征参数为中间量,建立了工艺参数到缩松体积的4层关联路径,选择TNT/RDX(33.8/65)炸药、长径比5∶1的装药模具,进行了正交仿真、极差分析以及... 详细信息

针对顺序凝固工艺对大长径比装药易形成缩松的问题,分别以受控生长期、自由凝固期的相界面形貌特征参数为中间量,建立了工艺参数到缩松体积的4层关联路径,选择TNT/RDX(33.8/65)炸药、长径比5∶1的装药模具,进行了正交仿真、极差分析以及Spearman相关系数计算,结果表明,降低水温、入水速度以及提高环境换热系数可提高受控生长期的相界面高度、开口角,从而降低自由凝固期的凝固区间最大厚度,最终减少缩松体积;工艺参数影响强弱为:水温、入水速度、环境换热系数;降低入水速度、提高环境换热系数可减少对低水温的依赖。本研究探明了顺序凝固工艺参数对大长径比装药相界面演化及缩松的影响机理,可为相关工艺设计提供理论支撑。

关键词：熔铸装药顺序凝固大长径比缩松

基于ProCAST的熔铸装药顺序凝固工艺边界建模方法研究

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兵器装备工程学报 2022年第12期43卷 194-200页

作者：黄求安刘恒史慧芳曹红松王兆国牛凯博杨阳中国兵器装备集团自动化研究所有限公司四川绵阳621000 中北大学机电工程学院太原030051 山东北方民爆器材有限公司山东淄博255208

目前基于ProCAST的熔铸装药顺序凝固工艺仿真研究中工艺边界建模方法操作繁琐、庞杂等,构建了一种基于移动边界的顺序凝固工艺边界建模方法。利用Translate_(x)功能,自动实弹体模具与冷却液面的相对运动以及模具外壁换热对象的转换,大... 详细信息

目前基于ProCAST的熔铸装药顺序凝固工艺仿真研究中工艺边界建模方法操作繁琐、庞杂等,构建了一种基于移动边界的顺序凝固工艺边界建模方法。利用Translate_(x)功能,自动实弹体模具与冷却液面的相对运动以及模具外壁换热对象的转换,大幅度降低建模工作量。仿真测试表明:该方法能够对顺序凝固工艺温度场、缩孔等进行准确模拟与预测;该方法中所建立的筒状水浴模型壁厚对仿真结果影响小,不同壁厚筒状水浴模型仿真结果最大时间偏差为360 s,仅占总体工艺时间3%左右,可通过缩小壁厚尺寸,减少该模型的额外计算量。

关键词：弹药装药熔铸装药顺序凝固装药工艺仿真TJ55