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316L/20复合管热连轧过程变形与应力分析及其实验研究

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材料科学与工艺 2024年

作者：胡建华郝亚栋宋博李靖陈建勋双远华太原科技大学材料科学与工程学院山西太钢不锈钢钢管有限公司

为研究复合管热轧过程中的应力变化规律及复合管变形规律，本文以六机架热连轧316L/20复合管为例，采用理论分析结合有限元模拟的方法，获得了变形过程中双层金属的壁厚与等效应力分布情况。按照理论计算所得工艺参数进行轧制实验，并... 详细信息

为研究复合管热轧过程中的应力变化规律及复合管变形规律，本文以六机架热连轧316L/20复合管为例，采用理论分析结合有限元模拟的方法，获得了变形过程中双层金属的壁厚与等效应力分布情况。按照理论计算所得工艺参数进行轧制实验，并对经轧制实验轧出的复合管进行拉剪实验和夹持实验，同时对轧制试样界面结合处进行了晶间腐蚀和微观组织观察。力能实验结果显示，轧制试样结合面层间剪切强度达到445 MPa，所能承受的最大剪切应力远大于国标要求。微观组织观察显示，金属间界面结合良好，且在界面处形成明显的过渡层，未发现晶间腐蚀裂纹。研究表明，轧后复合管双层金属壁厚分布均匀，结合情况良好，验证了本文轧制模型工艺参数的合理性。

关键词：复合管热连轧有限元模型等效应力微观组织晶间腐蚀

基于湿热环境下的碳纤维复合材料力学性能研究及老化寿命预测

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宇航材料工艺 2024年第3期54卷 38-44页

作者：卢东滨刘欢马英杰李成建徐晋伟北京玻钢院复合材料有限公司北京102101

对T700/TDE-86碳纤维复合材料开展人工加速湿热老化试验,通过对比分析复合材料老化前后剖面形貌和物理化学特性,探讨了复合材料的吸湿扩散行为,研究了复合材料力学性能演变规律;并构建剩余强度计算模型,结合环境系数预测了湿热环境下复... 详细信息

对T700/TDE-86碳纤维复合材料开展人工加速湿热老化试验,通过对比分析复合材料老化前后剖面形貌和物理化学特性,探讨了复合材料的吸湿扩散行为,研究了复合材料力学性能演变规律;并构建剩余强度计算模型,结合环境系数预测了湿热环境下复合材料的老化寿命。结果表明:复合材料吸湿率随老化时间延长而逐渐增大直至趋于平缓,符合Fick扩散定律;相对于未进行湿热老化的复合材料,经60℃、95%RH湿热环境老化后的复合材料各力学性能均有所下降,其中剪切强度最为严重,老化64 d后其强度下降率高达25%;基于剩余强度与环境系数预估的T700/TDE-86碳纤维复合材料寿命期限约为30年,为树脂基复合材料未来服役可靠性奠定了基础。

关键词：碳纤维复合材料湿热老化力学性能寿命预测

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共固化蜂窝夹层结构长梁弯曲性能预测

复合材料科学与工程 2024年

作者：牛芳旭孙超明贺靖尹航北京玻钢院复合材料有限公司

蜂窝夹层结构的材料构成、结构形式和力学行为较层合结构更复杂，为了提高对蜂窝夹层结构力学性能预测的准确性，分析了共固化蜂窝夹层结构的面板形貌和力学性能，并以此为基础建立长梁弯曲有限元渐进失效分析模型，实现对长梁弯曲载荷... 详细信息

蜂窝夹层结构的材料构成、结构形式和力学行为较层合结构更复杂，为了提高对蜂窝夹层结构力学性能预测的准确性，分析了共固化蜂窝夹层结构的面板形貌和力学性能，并以此为基础建立长梁弯曲有限元渐进失效分析模型，实现对长梁弯曲载荷、变形以及破坏模式的预测。结果表明，共固化蜂窝夹层结构的面板与采用相同预浸料、铺层数量和固化工艺单独成型的层压板相比，单层厚度更薄，压缩强度更低，以此为基础确定模型的几何结构和材料参数保证了对长梁弯曲性能预测的准确性，弯曲极限载荷、445 N时变形的预测值与试验结果误差在±11%范围内，破坏位置与试验较为吻合。

关键词：蜂窝夹层结构共固化长梁弯曲渐进失效分析有限元性能预测

含水量对环氧/酸酐树脂性能的影响及解决措施研究

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复合材料科学与工程 2024年

作者：王朔贾晨辉杨智明姚亚琳北玻院(滕州)复合材料有限公司北京玻钢院复合材料有限公司

本文研究了不同含水量对拉挤环氧/酸酐体系理化性能和固化性能的影响。通过旋转流变仪、差式扫描量热仪、万能试验机等测试手段，探究了树脂中不同含水量对环氧/酸酐体系的黏度变化、Tg和固化行为的影响，并对环氧树脂浇铸体力学性能进... 详细信息

本文研究了不同含水量对拉挤环氧/酸酐体系理化性能和固化性能的影响。通过旋转流变仪、差式扫描量热仪、万能试验机等测试手段，探究了树脂中不同含水量对环氧/酸酐体系的黏度变化、Tg和固化行为的影响，并对环氧树脂浇铸体力学性能进行了分析，结果表明：随着环氧树脂体系内含水量的增加，环氧树脂的耐热性能逐渐下降，浇铸体力学性能呈现降低的趋势。在含水树脂中添加适量甲基四氢苯酐，可有效降低水分对环氧/酸酐体系固化性能的影响。

关键词：环氧/酸酐体系含水量固化行为力学性能

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不锈钢炼钢用耐火材料的优化实践

耐火与石灰 2024年第4期49卷 23-26页

作者：余水生文震柳钢中金不锈钢有限公司玉林537624 柳钢集团技术中心柳州545002

通过提高AOD炉用镁钙砖、钢包精炼引流剂、中间包镁质材料及塞棒、板坯保护渣等材料的品质,提高了不锈钢炼钢用耐火材料的使用寿命,预防和减少了生产事故的发生。

关键词：不锈钢镁钙砖精炼引流剂塞棒板坯保护渣使用寿命

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复合材料包装箱模块化设计与成型技术研究

包装工程 2024年第9期45卷 287-294页

作者：胡秀东朱述席刘莉莉彭喆类成悦北京玻钢院复合材料有限公司北京102101

目的为了满足复合材料包装箱在交通运输方面的更多需求,本文研究出一种轻质、高强、耐腐蚀、防霉、安装轻便快捷的复合材料包装箱制造技术。方法本文通过包装箱设计与仿真分析、产品表征等工序开展研究,将包装箱设计成4种16块单元面板,... 详细信息

目的为了满足复合材料包装箱在交通运输方面的更多需求,本文研究出一种轻质、高强、耐腐蚀、防霉、安装轻便快捷的复合材料包装箱制造技术。方法本文通过包装箱设计与仿真分析、产品表征等工序开展研究,将包装箱设计成4种16块单元面板,通过材料筛选、模具设计、单元件成型工艺研究,完成面板制作,并进行单元件质量称量、力学性能表征试验。结果包装箱总质量较同规格金属箱子质量减少70%以上,力学测试结果显示实际弯曲强度较理论值高85.41%,泡沫加强筋平拉强度较理论值高出15.08%。结论研究结果表明模块化复合材料包装箱满足设计要求。

关键词：模块化复合材料真空灌注工艺包装箱

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泡沫铝粉末冶金制备工艺研究

新潮电子 2024年第5期 118-120页

作者：李宁陈早伟青岛浦项不锈钢有限公司山东青岛2266510

泡沫铝是一种新型的多孔结构复合材料,其形成原理为铝基金属材料中发泡剂分解后大量气泡释放、冷却后形成的。泡沫铝兼具高孔隙率、低密度等结构特征,功能特性方面也远远胜过传统材料,在减震、隔音、抗冲击以及电磁防护等物理特性方面... 详细信息

泡沫铝是一种新型的多孔结构复合材料,其形成原理为铝基金属材料中发泡剂分解后大量气泡释放、冷却后形成的。泡沫铝兼具高孔隙率、低密度等结构特征,功能特性方面也远远胜过传统材料,在减震、隔音、抗冲击以及电磁防护等物理特性方面均呈现出优越功能。故在绿色建筑、交通、军工、航空等高新领域获得广泛应用,泡沫铝制造工艺也成为当前材料科学研究的热点课题。论文概述分析粉末冶金以及泡沫铝粉末冶金制备工艺,并借由工艺参数验证等研究手段,具体讨论发泡物质、温度、时间和杂质对泡沫铝制备产品功能特性的影响。研究发现,预氧化处理温度480℃时,发泡效果最为理想;发泡温度750℃左右、发泡时间2min时能够获得孔结构均匀分布且孔隙率最佳的泡沫铝制品。

关键词：泡沫铝粉末冶金发泡制备工艺

NO8810耐蚀合金冶炼过程中夹杂物形成机理

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钢铁 2024年

作者：周孟杰乔通成国光张涛赵浩恩代卫星王启明何伟海北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室湖州永兴特种不锈钢有限公司

为了研究Fe-Cr-Ni耐蚀合金冶炼过程中夹杂物的特征及形成机理，通过工业试验对8810镍基合金进行全流程取样，利用扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDS），同时结合热力学及动力学计算，探讨了大尺寸夹杂物的特征及形成机理。研究结果... 详细信息

为了研究Fe-Cr-Ni耐蚀合金冶炼过程中夹杂物的特征及形成机理，通过工业试验对8810镍基合金进行全流程取样，利用扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDS），同时结合热力学及动力学计算，探讨了大尺寸夹杂物的特征及形成机理。研究结果表明，钢中出现的大尺寸夹杂物主要分为2类，一类为SiO2质量分数为37%～45%的低熔点SiO2-CaO-Al2O3-MgO类大颗粒微观夹杂；另一类为不含SiO2的低熔点CaO-Al2O3-MgO大颗粒微观夹杂。通过夹杂物成分与炉渣成分对比，以及模型计算卷渣夹杂物尺寸，验证了2类夹杂物都是由于AOD阶段钢液搅拌使得炉渣卷入形成的，但前者在AOD还原期时由于重新造渣及铝含量的增加已被上浮去除或改性为CaO-Al2O3-MgO夹杂物；在夹杂物统计分析中表明CaO-Al2O3-MgO夹杂物比SiO2-CaO-Al2O3-MgO夹杂物在后续过程中更为严重，直到模铸时期该夹杂物依然存在。因此，通过动力学计算及Thermo-Calc软件分析了低熔点CaO-Al2O3-MgO夹杂物在后续冶炼的行为，经过分析发现，从AOD出钢到LF精炼过程结束时，该夹杂物并不容易被上浮去除；同时导致在模铸凝固时期TiN以CaO-Al2O3-MgO夹杂物为核心析出，形成复合夹杂物，以及在凝固阶段出现的单一TiN夹杂，这些夹杂最终成为铸锭中的主要夹杂物类型。

关键词： 8810耐蚀合金夹杂物 TiN 热力学计算动力学计算

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CFRP板材钻铣加工特性及工艺参数优化

制造技术与机床 2024年第9期 132-141页

作者：王迎会朱坤尤源葛来源北京玻钢院复合材料有限公司复合材料加工中心北京102100

为对比不同碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)材料在典型加工工艺中的加工特性,对环氧树脂基T700 CFRP、双马树脂基T800 CFRP两种CFRP板材分别开展了钻、铣加工实验。对比了两种板材钻、铣加工中损伤形式与尺... 详细信息

为对比不同碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)材料在典型加工工艺中的加工特性,对环氧树脂基T700 CFRP、双马树脂基T800 CFRP两种CFRP板材分别开展了钻、铣加工实验。对比了两种板材钻、铣加工中损伤形式与尺度的差异,开展了切削速度、每转进给量作为变量的参数矩阵实验,揭示了不同工艺下的加工质量影响因素。结果表明,不同CFRP板材的制孔、铣削损伤形式相近,但在具体的损伤形态及分层撕裂倾向上体现出一定差异性。制孔加工中,加工质量受每转进给量影响较大,而在铣削加工中,加工质量受切削速度影响更显著。对实验数据结果进行回归分析,建立了加工参数与加工质量的关系。使用优化算法分别对最优加工质量即最小加工损伤和质量效率平衡两种优化目标,获取了最优加工参数并开展了实验验证。

关键词：碳纤维增强树脂基复合材料加工损伤加工特性可加工性工艺优化

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