铝合金电磁低压铸造CAD/CAE技术

研究铝合金电磁低压铸造CAD] CAE技术;通过研究电磁充型压力的确定方法、加压规范设计技术、低压铸造条件下的充型速度初始条件及缩孔缩松预测方法等建立CAD/CAE模型,并进行电磁泵低压铸造过程模拟计算;研究表明在低压铸造过程中可以通过控制电极电流实现压力的精确控制,考虑压力条件下的缩孔缩松预测模拟更准确;电磁泵低压铸造充型平稳,压力控制准确,是高质量铝铸件生产先进铸造工艺方法。     

考虑零件变形的自动武器闭锁片偏移式闭锁机构弹底间隙分析

弹底间隙是自动武器总装中典型的装配要求,直接影响到武器性能和安全。为研究实际工况下的自动武器弹底间隙,提出基于有限元分析的零件装配变形计算方法,建立了考虑变形的自动武器装配公差分析模型。针对某闭锁片偏移式机枪弹底间隙问题,建立了闭锁机构零件变形分析模型,分析了考虑温度引起变形下的弹底间隙变化,研究了不同温度对弹底间隙的影响,复进到位撞击引起的变形对弹底间隙的影响,以及发射过程中零件变形的影响。结果表明：考虑枪管弹膛温度引起的零件变形时,随着温度升高,弹底间隙分布中心发生明显偏移,分布范围收缩,弹膛温度在300~600 ℃时弹底间隙最大减小0.015 mm;考虑复进到位撞击引起变形时,弹底间隙增大0.02 mm;发射过程中闭锁机构零件弹性变形量为0.14 mm,考虑发射过程变形影响,当最大闭锁间隙为0.38~0.47 mm时弹壳不会发生横断,当最大闭锁间隙为0.47~0.48 mm时弹壳会发生横断。     

金属型重力铸造高强度铝铜合金的研究

根据铸造铝铜合金的凝固机制与特点,在ZL205A合金基础上改性设计合金成分及两种铸造试样模,经过熔炼、铸造与热处理,获得砂型铸造与金属型铸造试样。通过力学性能测试、组织分析以及抗热裂性观察及对比。结果表明:两种铸造试样都获得较高的力学性能以及无枝晶组织,即铸态及T6态全部为等轴晶组织,这是避免热裂问题以及提高力学性能的关键。金属型重力铸造试制油马达铸件已试用,表明金属型铸造高强度铝铜合金的可行性。     

轴肩压入量对2524铝合金FSSW接头组织性能的影响

对2524铝合金薄板进行搭接搅拌摩擦点焊试验,探究轴肩压入量对FSSW焊接接头组织与性能的影响。结果表明:随压入量增加,飞边增多,上板减薄严重,有效连接宽度逐渐增大,有效厚度逐渐减小;焊核区硬度随压入量增加逐渐增大;在单向拉伸试验中,接头最大剪切载荷随压入量增加,先增大后减小,压入0.6 mm时达到最大值,为4 092 N;接头存在低压入量剪切焊核断裂和高压入量撕裂上表面断裂两种模式;断口存在大量韧窝和细小弥散分布的第二相粒子,接头呈韧性断裂。     

微型装药药高比对输出爆压的影响

采用锰铜压力传感器测定了Ф2mm×5mm雷管在不同起爆药药高与主装药药高比值时的输出爆压，并结合其起爆MEMS引信传爆序列的能力，分析起爆药高度与主装药高度的比值对微型雷管输出威力的影响。结果表明：对于Ф1．6mm装药直径的微型雷管，起爆药CMC-Pb（N3）2的药高不应小于1．6mm；当起爆药与猛炸药装药高度为1：1时，微型雷管输出爆压最大。     

大型复杂铝铸件低压铸造用电磁泵技术研究

通过对模拟双联电磁泵的电磁铁结构、泵高、流量等参数与单电磁泵的实验比较,得到了大流量电磁泵系统设计的依据.设计制造了适用于车辆的大型复杂铝铸件低压铸造用电磁泵,工作参数达到设计要求.研究结果证明提高双联电磁泵效率最有效的方法是保证两个单泵的参数尽量接近.     

钛-钢爆炸压接-轧制复合板的研究

为减小焊接炸药装药量,采用间隙配合的Q345燕尾槽钢板与TA2燕尾槽钛板,分别作为覆板和基板。燕尾槽的上底面、下底面和高分别为2,3,1 mm。所有燕尾槽的间隔为3 mm。间隙配合的钛板和钢板通过爆炸压接以及热轧得到尺寸为7.0 mm×300 mm×750 mm的钛-钢复合板。用力学性能检测以及微观形貌观察分析复合板界面结合质量。结果表明,间隙配合的燕尾槽钛板与钢板经爆炸压接-热轧工艺实现冶金结合,复合板界面结合良好,界面呈直线形,无金属间化合物生成,复合板弯曲性能良好。爆炸压接-热轧法制备钛-钢复合板相比爆炸焊接法可节约62.7%炸药。     

逻辑网络起爆器等比压装药技术研究

针对逻辑网络起爆器直径小、长径比大、多拐角结构特点和太安(PETN)基腻子炸药粘度大的性能特征,研究了多流道等比压装药技术,确定了较佳的装药工艺条件为比压80 MPa,保压时间30 min。对等比压装药(0.3 mm×0.3 mm～2.0 mm×2.0 mm)不同沟槽截面尺寸和不同装药拐角(108°～160°)对爆速的影响规律,以及装药最小传爆沟槽尺寸和最大传爆拐角进行了考察,并对等比压装药的理化均匀性、波形同步性进行了试验研究。结果表明,逻辑网络起爆器的最小沟槽传爆尺寸为0.3 mm×0.3 mm,最大传爆拐角为150°,其装药密度范围为1.504～1.507 g.cm-3,装药成分差为0.34%～0.56%,波形同步分散性在0.03～0.05μs之间。     

低温等离子体诱导的速度边界层的实验研究

为研究气体放电所产生的低温等离子体诱导的速度边界层与放电各参数之间存在的相关性,运用比托管原理,通过微差压变送器测得空气大气压下沿面放电低温等离子体沿法线动压分布,获得了其诱导的流动边界层速度分布.实验结果说明,空气大气压下沿面放电低温等离子体能够诱导产生定向的气流流动,此流动类似壁面驱动流,其最大速度与驱动电源频率间存在线性关系.与电极间隙等于0的两侧呈对称分布,并在-2 mm至2 mm间趋于不变,在d＜-2 mm和d＞2 mm时最大速度快速下降.     

气动不平衡式鱼雷发射器内弹道流场仿真研究

为详细、准确并直观地描述气动不平衡式鱼雷发射器内膛压及鱼雷出管速度分布,建立了鱼雷发射器内部流场的数学模型,基于Fluent软件的动网格技术对其进行了数值仿真,为精确描述水下鱼雷发射的管内过程提供了一种新方法.仿真结果表明,鱼雷在发射器内运动的整个过程中,发射器内的压强在空间上的分布不同:在发射开始阶段,由于鱼雷与发射器环形间隙的节流,压强从入口开始逐渐减小;随着鱼雷运动,环形间隙逐渐增大,发射器后部的压强与单向阀入口处压强逐渐趋于一致,而鱼雷尾部的压强始终小于入口压强.     

铸造工艺的数值模拟优化

为了研究和预测铸造工艺对铸件质量的影响,设置合理的军用汽车转向臂的铸造浇冒口系统和工艺参数。应用铸造模拟软件对转向臂的三种不同工艺方案进行凝固模拟,根据凝固模拟结果显示的缺陷及内部缩松情况,提出改进工艺方案并对其进行凝固模拟,选择最佳方案应用于生产。研究表明,3#是最合理的浇冒口布置方式,最优的浇注温度825℃,浇注时间15 s,采用水平分型。应用表明,铸造模拟软件能够准确地预测充型凝固过程中可能产生的缺陷,从而辅助工艺人员进行工艺优化。     

发动机铝铸件三维凝固过程数值模拟研究

研究了应用有限元法进行发动机铝铸件三维凝固过程的数值模拟，建立了铸件／铸型等效边界条件，提出了凝固潜热的有效处理方法。应用自己开发的铸件三维凝固过程有限元分析软件包对发动机铸件进行了凝固数值模拟计算，取得了较为满意的结果。     

铝合金电磁泵低压铸造技术

根据电磁泵原理开发了由电磁泵和保温炉组成的铝合金低压铸造装置，通过大量实验确定了流量、泵高与其影响因素的关系，并获得了可对该低压铸造装置铸造过程进行自动控制的数学模型，在自动控制下利用该装置进行实际浇注，效果良好。     

提高铝合金铸件质量的一种工艺途径

本文通过现场的生产实例与实测数据,阐明内浇口开设数量及其作用的均衡性对大、中型铝合金铸件的内在质量、形状偏差及尺寸精度产生很大影响,并简单分析其产生机理。大量生产实践表明,增加内浇口数量,提高内浇口作用均衡性,对避免区域性缩松缺陷的产生,减少铸件的变形与尺寸超差产生很好效果,可大大提高铸件成品率。本文还结合典型的生产实例,对提高内浇口作用的均衡性,改善充型液流分配状况,给出具体的工艺措施。     

大型薄壁精密镁合金铸件铸造技术进展

介绍了砂型、低压、压铸、消失模、离心铸造大型、薄壁、精密镁合金铸件的优势和缺点,以及这些铸造技术的最新发展情况。针对航天工业的发展指出离心铸造镁合金的研究与发展方向。     

非枝晶稀土铝合金制备工艺的研究

研究稀土铝合金非枝晶坯料的制备工艺和580℃保温的重熔组织。实验表明,浇铸温度、铸件尺寸、浇铸模具和浇铸方式对合金非枝晶组织制备有明显的影响。在液相线温度采用斜坡铜模浇铸可制备优良的非枝晶组织坯料,其重熔组织为细小均匀的等轴球状晶,晶粒平均直径为44.2μm,晶粒平均圆度为2.08。     

铸造成型局部加压补缩控制系统设计和应用实例

在现有铸造技术的基础上采用局部延时加压补缩工艺,即对进入铸造模具型腔内的接近模具热节处的液态或半固态金属在完全凝固之前,局部施加较高的机械压力,使铸件热节处的周围尽量形成补缩通道,以提高凝固过程中补缩效果,然后凝固成型,完成整个铸造过程。该工艺可有效提高铸件热节处金属组织致密度和性能,克服现有铸造技术在铸件制造中厚大部位易产生缩孔和缩松缺陷的关键问题,并可以在铸件工艺设计中省略或部分省略冒口设置,提高了金属材料的利用率。     

火箭弹自力弹射内弹道特性

为消除火箭弹发射尾焰对发射装置周围人员及设备的威胁,提出了一种火箭弹自力弹射技术方案,将发射尾焰限制在发射筒内直至弹尾离筒。基于经典内弹道学推导得到火箭弹自力弹射的内弹道数学模型,并进行了低压室初始长度300 mm、低压室初始长度300 mm与低压室开有2个孔径为15 mm的孔、低压室初始长度150 mm 3种工况共5发实弹的验证试验。对比仿真数据与试验数据发现：二者低压室压强随时间变化曲线的一致性较好;低压室压强峰值的最大相对误差为9.29%,弹体出筒瞬间速度的最大相对误差为5.24%,模型的有效性得到验证。以自力弹射内弹道模型为基础,分析低压室开孔、低压室初始长度、发射筒长度、发动机流量对其内弹道特性的影响,为火箭弹自力弹射的内弹道研究提供了理论参考。     

拉拔单晶铜线材形变织构的研究

采用水平单晶连铸方法制备直径为8mm的单晶铜线材,经拉拔得到直径为7、5、3、1mm的形变铜线材,应用取向分布函数分别对不同形变量单晶铜线材沿线材半径方向的织构组分进行了研究。结果表明:单晶铜在形变过程中,各层主要存在<100>纤维织构组分,取向主要向{100}<001>、{110}<001>聚集;形变单晶铜线材各层织构组分存在一定的差异,主要是由于单晶铜线材在拉拔过程中变形的不均匀性所致;剪切变形是织构组分转变的主要原因。