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冷却速率对激光增材GH4099合金中显微组织及性能影响研究

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精密成形工程 2024年第10期16卷 107-114页

作者：潘维王毅扈圣军张春来韩翼龙北京英诺格林科技有限公司北京100068 北京航星机器制造有限公司北京100013

目的研究不同冷却速率下增材制造GH4099合金显微组织及相关力学性能的演化规律,通过调控合金在中高温温度区间内的停留时间优化合金弥散分布的第二相组织,进而提升合金硬度。方法分别利用高温热处理炉对合金进行固溶及后续冷却热处理;... 详细信息

目的研究不同冷却速率下增材制造GH4099合金显微组织及相关力学性能的演化规律,通过调控合金在中高温温度区间内的停留时间优化合金弥散分布的第二相组织,进而提升合金硬度。方法分别利用高温热处理炉对合金进行固溶及后续冷却热处理;利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等表征手段分析合金打印态和不同冷速热处理态显微组织的演变规律,重点分析冷却过程中形成的弥散分布的碳化物和强化相;利用维氏硬度计分析合金的显微硬度,并与其显微组织信息相对应。结果在打印态合金中,存在基于位错的亚结构,且并未发现弥散分布的强化相,其硬度相对较高。固溶水冷处理后,打印态亚结构消失,无弥散分布的碳化物或强化相,其硬度下降至200HV。固溶空冷合金中存在大量弥散分布的碳化物与强化相,但是由于其冷却速度相对较快,该类弥散分布第二相尺寸较小,其硬度提升幅度有限(300HV)。在固溶炉冷样品中存在大量弥散分布的碳化物和强化相,其硬度达到所有样品的最大值(400HV)。结论通过对比不同冷却速率下合金的组织与性能演变规律,明确了与合金强度相关的显微组织、弥散分布的第二相的调控机制,即延长了合金在中高温区间内的停留时间,经固溶炉冷后的GH4099合金硬度显著提升。

关键词：镍基高温合金增材制造碳化物强化相组织性能

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球铁零件双层工艺的研究

球铁零件双层工艺的研究

2024重庆市铸造年会

作者：范轶重庆三友机器制造有限责任公司

球铁铸造生产中,因球铁铸件形状结构复杂,需要考虑补缩系统等原因,往往只能采用单层方案。单层方案存在出品率低,成本高等缺点,在竞争日益激烈的环境下,优化改善先进的工艺技术,降低生产成本,提高出品率是企业在激烈的市场竞争中发展的... 详细信息

球铁铸造生产中,因球铁铸件形状结构复杂,需要考虑补缩系统等原因,往往只能采用单层方案。单层方案存在出品率低,成本高等缺点,在竞争日益激烈的环境下,优化改善先进的工艺技术,降低生产成本,提高出品率是企业在激烈的市场竞争中发展的基本条件。本文根据一种球铁类零件产品结构特点,进行了方案设计及模流分析,最终采用双层方案生产的工艺,实现提升出品率的球铁双层开发。

关键词：球铁双层出品率模流分析

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铁水包寿命提升方法的研究及应用

铁水包寿命提升方法的研究及应用

2024重庆市铸造年会

作者：王文林雷冬重庆三友机器制造有限责任公司

在铸造生产过程中,铁水从熔解炉倒入铁水包中会造成热冲击,加重了衬体的侵蚀。同时,铁水包是在高、低温交替状况下工作,其间隔周期越长,内衬损毁越严重。所以铁水包需要定期更换内衬从而影响生产效率及成本。本文提出通过使用磷酸作粘... 详细信息

在铸造生产过程中,铁水从熔解炉倒入铁水包中会造成热冲击,加重了衬体的侵蚀。同时,铁水包是在高、低温交替状况下工作,其间隔周期越长,内衬损毁越严重。所以铁水包需要定期更换内衬从而影响生产效率及成本。本文提出通过使用磷酸作粘结剂和含碳修补耐火泥料,减少内衬更换频率,提高浇注料的使用性能。

关键词：铁水包磷酸作粘结剂含碳修补耐火泥料

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时效对灰铸铁制动盘固有频率影响的研究

时效对灰铸铁制动盘固有频率影响的研究

2024重庆市铸造年会

作者：刘杨重庆三友机器制造有限责任公司

同一批灰铸铁制动盘在经过不同的时效之后再进行加工,所得到的产品固有频率会有所不同。若不能掌控时效对成品固有频率影响的规律,会导致合格零件被报废或者不合格零件流出,对制造商造成无端的成本损失,对终端使用者带来不好的体验。为... 详细信息

同一批灰铸铁制动盘在经过不同的时效之后再进行加工,所得到的产品固有频率会有所不同。若不能掌控时效对成品固有频率影响的规律,会导致合格零件被报废或者不合格零件流出,对制造商造成无端的成本损失,对终端使用者带来不好的体验。为了掌握时效对固有频率的影响,需要对不同时效的产品进行验证,以此来消除因固有频率问题导致的合格品报废或不合格品流出的风险。为此,本文深入研究了时效对灰铸铁制动盘固有频率的影响。

关键词：灰铸铁制动盘固有频率时效(文章中的时效均代表自然时效)

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Ti60钛合金超塑变形行为及本构模型

锻压技术 2024年第8期49卷 249-254页

作者：廖子颖李保永刘伟秦中环吴迪鹏武永北京航星机器制造有限公司北京100013 南京航空航天大学机电学院江苏南京210016

为确定Ti60钛合金的超塑变形行为,促进Ti60钛合金工程化应用,进行了Ti60钛合金在变形温度为880~960℃和应变速率为0.0001~0.01 s^(-1)条件下的超塑拉伸试验。结果表明:Ti60钛合金在960℃、0.001 s^(-1)条件下的伸长率达到最大值,为365%... 详细信息

为确定Ti60钛合金的超塑变形行为,促进Ti60钛合金工程化应用,进行了Ti60钛合金在变形温度为880~960℃和应变速率为0.0001~0.01 s^(-1)条件下的超塑拉伸试验。结果表明:Ti60钛合金在960℃、0.001 s^(-1)条件下的伸长率达到最大值,为365%;在较低应变速率(0.001和0.0001 s^(-1))条件下,材料呈现明显的应变硬化,在较低变形温度(880℃)、较高应变速率(0.01 s^(-1))条件下,材料出现应力软化;当变形温度一定时,随着应变速率的降低,峰值应力降低。基于Arrhenius方程构建了本构模型,并提出不区分流动应力水平直接求解Arrhenius方程的方法,引入应变变化修正Arrhenius方程。修正Arrhenius方程的理论计算值与试验值的相关系数R为0.9914,平均相对误差为6.62%,计算结果与试验结果误差在可接受范围内,为采用Ti60钛合金进行复杂构件超塑成形提供数据支撑。

关键词： Ti60钛合金高温钛合金超塑性本构模型 Arrenhius方程

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Ti60钛合金扩散连接界面组织及剪切性能

锻压技术 2024年第6期49卷 172-178页

作者：廖子颖李保永刘伟秦中环吴迪鹏吴腾飞武永北京航星机器制造有限公司北京100013 南京航空航天大学机电学院江苏南京210016

在保温温度为900~960℃、保压压力为1~3MPa、保温保压时间为0.5~3.0h的条件下Ti60钛合金进行了扩散连接试验,测得扩散连接界面的剪切强度,并采用金相法测定了扩散连接界面的焊合率,分析了扩散连接条件对原始板材轧制方向室温拉伸性能的... 详细信息

在保温温度为900~960℃、保压压力为1~3MPa、保温保压时间为0.5~3.0h的条件下Ti60钛合金进行了扩散连接试验,测得扩散连接界面的剪切强度,并采用金相法测定了扩散连接界面的焊合率,分析了扩散连接条件对原始板材轧制方向室温拉伸性能的影响。试验结果表明:随着保温温度、保压压力增大以及保温保压时间延长,Ti60钛合金板材扩散连接界面的焊合率增加,剪切强度增大;在960℃/2MPa/2h的试验条件下,焊合率达到98.5%,剪切强度达到559.6MPa。Ti60钛合金板材经940℃/2h高温保温后,室温抗拉强度由1154.5MPa降低至994.1MPa;保温温度达到940℃后,升高温度和延长保温保压时间对Ti60钛合金的室温强度影响不大。

关键词： Ti60钛合金扩散连接剪切强度界面组织焊合率

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铝合金深腔厚壁舱体充液镦压校形工艺

锻压技术 2024年第8期49卷 110-115页

作者：周蕾蕾苏灿王清峰高慧周小京吴利明刘雷韩冰王胜龙秦中环初冠南北京航星机器制造有限公司北京100013 哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院山东威海264209

针对铝合金深腔结构件校形困难、校形后型面精度差的问题,提出充液镦压校形深腔厚壁结构件的新方法。通过模拟仿真和试验验证,证明了充液镦压校形6005A-T6铝合金深腔厚壁结构件的可行性,探索关键工艺参数对校形结果的影响规律,确定最佳... 详细信息

针对铝合金深腔结构件校形困难、校形后型面精度差的问题,提出充液镦压校形深腔厚壁结构件的新方法。通过模拟仿真和试验验证,证明了充液镦压校形6005A-T6铝合金深腔厚壁结构件的可行性,探索关键工艺参数对校形结果的影响规律,确定最佳工艺参数。针对校形产品设计充液镦压校形模具,进行铝合金深腔厚壁结构件校形试验。结果表明:利用充液镦压校形工艺,通过控制工艺参数范围,产品的内圆弧贴模收缩,外轮廓宽度增大;校形后的产品满足技术要求且和理论模型对比,型面尺寸精度可以达到±0.3 mm内,对于壁厚达30 mm的产品背部,型面尺寸精度仍可达到±0.3 mm。

关键词：深腔厚壁舱体充液镦压精密校形三维扫描液体密封

水平管内超临界R1234ze(E)冷却传热性能的神经网络预测

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物理学报 2024年第12期73卷 96-107页

作者：周文力卓伟伟蒋依然马文杰董宝君成都国营锦江机器厂科研部成都610000 成都理工大学能源学院成都610000

为探究神经网络在预测:超临界传热方面的有效性,建立了水平直管内超临界R1234ze(E)冷却传热的神经网络预测模型,并与修正的Dittus-Boelter(D-B)型传热关联式进行比较分析.研究表明,输入参数对于反向传播神经网络(BPNN)预测精度的影响很... 详细信息

为探究神经网络在预测:超临界传热方面的有效性,建立了水平直管内超临界R1234ze(E)冷却传热的神经网络预测模型,并与修正的Dittus-Boelter(D-B)型传热关联式进行比较分析.研究表明,输入参数对于反向传播神经网络(BPNN)预测精度的影响很大,且并非所有BPNN输入参数组合都能带来比传热关联式更好的预测结果.输入参数组合Re_(b),Pr_(b),ρ_(b)/ρ_(w),C_(p)/C_(pw),λ_(b)/λ_(w),μ_(b)//μ_(w)的预测表现最好,对于试验集的预测结果的平均绝对偏差和最大偏差仅为2.02%和9.34%,远低于传热关联式预测偏差,且对于高温段h的趋势、h最大值以及h峰值位置的预测比关联式更加准确.此外,将遗传算法优化的BP(GA-BP)模型与BP模型在两种不同的适应度值计算方式下进行比较,揭示GA-BP在提高超临界传热预测精度方面的有效性.研究表明,当网络训练与适应度值计算采用相同数据时,将引起过拟合,并不能进一步提高预测精度;当网络训练与适应度值计算采用不同数据时,可使得网络泛化性能提高,预测结果的均方根偏差和最大偏差均有进一步的降低.

关键词： R1234ze(E) 超临界传热传热预测神经网络

Sc对铸造Al-Li合金组织演变及力学性能的影响

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特种铸造及有色合金 2024年第1期44卷 74-79页

作者：胡奎深邹鹑鸣孙少波肖瑞王宏伟魏尊杰哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室哈尔滨150006 北京航星机器制造有限公司北京100006

研究了Sc合金化对铸造Al-Li-Cu-Mg合金组织演变和力学性能的影响。结果表明,添加0.2%的Sc对合金晶粒细化效果显著,同时Sc合金化还会促进时效态合金基体中核/壳状复合结构粒子的析出。在室温及200℃下拉伸时,含Sc合金显示出更优异的强塑... 详细信息

研究了Sc合金化对铸造Al-Li-Cu-Mg合金组织演变和力学性能的影响。结果表明,添加0.2%的Sc对合金晶粒细化效果显著,同时Sc合金化还会促进时效态合金基体中核/壳状复合结构粒子的析出。在室温及200℃下拉伸时,含Sc合金显示出更优异的强塑匹配性,这归因于细化强化和沉淀强化(δ′-Al3Li相及核/壳状复合结构粒子)的综合作用;当拉伸试验温度升高至300℃时,晶界弱化效应使含Sc合金的强度急剧下降而伸长率显著提升。断口形貌观察发现,基准合金室温的断裂模式为准解理断裂,温度对合金的断裂模式无显著影响;含Sc合金室温的断裂模式为典型的沿晶断裂,200℃下该合金的断裂模式转变为沿晶和穿晶混合断裂,拉伸试验温度提高至300℃,断裂模式最终变为微孔聚集型断裂。

关键词：铸造Al-Li合金 Sc合金化力学性能断裂模式