脉冲进气精炼铝合金熔体的水力模拟研究

本文将带气体动力脉冲器的转头应用于铝合金熔体净化旋转喷吹技术当中，并通过水力模拟实验，研究了脉冲进气方式对气泡大小的影响。结果表明：带气体动力脉冲器的转头可以产生强烈的脉冲射流，在相同的气体流量和转头转速等条件下，脉冲射流比连续射流更容易得到小尺寸气泡，更有利于氢的排除。     

铝熔体旋转喷吹净化过程数值仿真

采用Fluent软件分析了不同旋转喷吹参数对铝熔体净化过程流场的影响。结果表明,600r/min偏置搅拌时,熔体内部气泡分布情况最好。熔体流速和湍流强度随转速的增加而增加,随进气量的增加而降低,偏置搅拌能够进一步提高湍流强度,气泡更细小,精炼效率更高。     

旋转喷吹铝液净化工艺研究

介绍旋转喷吹铝液净化技术,将不同纯度、不同牌号的惰性气体除气对铝液的净化效果进行了对比,并将惰性气体喷吹除气与惰性气体加精炼剂相结合的喷吹除气对铝液的除气净化效果进行对比,从而确定出最佳旋转喷吹除气处理工艺参数.     

铝熔体偏置旋转喷吹净化的水模拟研究

采用水模拟方法,在不同的搅拌方式、转子旋转速度和进气量条件下,对铝熔体旋转喷吹净化过程的流场进行了分析。结果表明,与中心搅拌相比,偏置搅拌能有效消除液面漩涡,细化熔体中的气泡,改善气泡分布,防止气泡的偏聚。     

铝熔体旋转喷吹净化过程的模拟分析

采用水模拟和计算机数值模拟方法,对不同铝熔体旋转喷吹精炼方式的流场进行分析。结果表明,相对于中心精炼,偏置精炼能够有效抑制熔池内和液面漩涡的产生,得到的气泡分布更好,气泡在熔体内停留的时间更长,精炼效果更好。     

7075铝合金旋转喷吹精炼工艺的研究

采用正交试验的方法,研究了旋转喷吹精炼工艺中的气体流量、转子转速、精炼时间和静置时间4个参数对7075铝合金精炼效果的影响;采用对比试验研究了C2Cl6精炼工艺、旋转喷吹精炼工艺及C2Cl6 旋转喷吹精炼的混合工艺对7075铝合金除气效果的影响.结果表明,转子转速对除气效果的影响最大,气体流量、精炼时间次之,静置时间的影响最小,优选出的最佳方案是转子转速为400 r/min,气体流量为0.4 mL/h,精炼时间为15 min,静置时间为6 min;采用C2Cl6精炼除氢率为34.5%左右,采用旋转喷吹精炼除氢率为70%左右,采用C2Cl6 旋转喷吹精炼的混合工艺除气效果最佳,除氢率为78%左右.各精炼工艺对合金力学性能的影响也不同,C2Cl6 旋转喷吹混合精炼的铝合金试样的抗拉强度、屈服强度和伸长率均最高,旋转喷吹精炼的次之,C2Cl6精炼的最低.     

铸造镁合金旋转喷吹除气的试验研究

研究了旋转喷吹技术在AZ91镁合金熔体除气净化处理上的应用。采用减压凝固法考察了旋转喷吹的除气净化工艺的净化效果，确定了最佳的除气时间。利用金相显微镜观察了除气前后合金的微观组织。对除气前后的合金，进行了金属型和低压砂型铸造试验浇注，并对其力学性能进行了测试和比较。研究结果表明，经过30min旋转喷吹除气处理后，能快速显著地降低镁合金中的含气量，AZ91合金金属型和低压砂型试样的力学性能都明显地得到提高，特别是合金的伸长率得到大幅度的提高。     

铝合金熔体旋转喷吹除气净化过程模拟

采用计算机模拟方法对铝合金熔体旋转喷吹除气净化过程的温度场以及流场进行分析。结果表明,在转杆内部放置一个导气管,可以显著降低气体温度,从而可以有效地解决旋转喷头由于熔剂因高温变软而堵塞的问题;旋转速度和进气流量对铝合金熔体旋转喷吹除气净化效果具有重要影响,应该根据具体情况选择合适的工艺参数。熔池为方形结构时,气体主要从对角处出去,而远离对角处的体积分数却显著降低,甚至可能发生吸气。     

铝合金旋转喷吹除气工艺的水模拟实验研究

基于CO2-NaOH体系来模拟实际的铝液净化工艺.首先利用初步正交水模拟试验法确定铝液旋转喷吹净化的最主要影响因素为气流量和旋转头转速;而后得到气流量、喷吹时间以及旋转头转速的二次回归方程,确定了旋转除气净化的最佳工艺参数为转速v=374r/min,气流量q=1.8L/min.     

中间包吹气的水力学研究

以相似原理为基础,用水力学模型研究吹气对一流板坯中间包过程的影响.实验结果表明,吹气显著地改变了中间包内流体的流动特征;当不吹气时,流体在中间包内的平均停留时间较短,死区体积较大,不利于夹杂物的去除;吹气以后,气流上升形成气幕挡墙,增加了平均停留时间,缩小了中间包的死区体积,有利于夹杂物的去除.在3号位置使用A型透气砖,吹气量在150NL/h时,中间包内的流场最佳.     

Synthesis and mechanical/magnetic properties of nano-grained iron-oxides prepared with an inert gas condensation and pulse electric current sintering process

Nanocrystalline iron-oxide powder was fabricated with an inert gas condensation (IGC) method combined with evaporation, and in-situ oxidation techniques. The particle size of iron-oxide powder was controlled by varying the helium gas pressure between 0.1 and 10 Torr, with the smallest one =10 nm at 0.1 Torr. The nanostructure was characterized by TEM. Nanocrystalline iron-oxide powder was sintered with the pulse electric current sintering (PECS) method to obtain densified γ-Fe₂O₃ materials, and suitably densified nano-grained γ-Fe₂O₃ materials (≈ 40 nm) of great hardness were obtained. The correlation between the nanostructure and magnetic properties of nanocrystalline powder and densified γ-Fe₂O₃ materials was also investigated.     

田口设计优化的铝合金旋转叶轮除气技术

利用田口实验优化法配合水模拟实验法设计了铝合金旋转叶轮除气技术.选用L9田口正交表分析旋转叶轮除气技术的3个控制因子,包括转速、气体流量及叶轮设计.研究结果显示,使用水模拟实验法配合田口实验法,可有效的减少设计优化旋转叶轮除气技术的实验数.通过田口实验法,得出旋转叶轮除气技术的最佳参数组合,其中最重要的控制因子为转头的叶轮数目、转速和气体流量,最佳参数分别为6个叶轮片、转速500 rpm及除气气体流量2L/min.     

超高频脉冲方波电流对5A06铝合金HPVP-GTAW焊缝的影响

采用复合超高频脉冲方波变极性钨极氩弧焊接工艺(HPVP-GTAW)进行5A06铝合金平板的焊接加工,试验研究超高频脉冲方波电流对焊缝显微组织和接头力学性能的影响.结果表明,超高频脉冲方波电流频率对5A06铝合金焊缝组织性能会产生显著影响,脉冲电流频率在40～60 kHz范围内时,焊缝中心区域α(Al)固溶体内β(Mg2Al3)相弥散质点的析出数量增多,接头软化程度降低,拉伸性能明显提高,抗拉强度和断后伸长率分别达到母材金属的93%和80%以上;在脉冲电流频率20 kHz条件下,改变脉冲电流幅值和脉冲占空比的大小,所获焊缝的组织性能无明显变化.     

脉冲电流防水口堵塞的应用研究

浸入式水口的堵塞问题仍然是影响连铸工艺的一个关键问题,为解决水口堵塞问题人们提出了一些改善水口堵塞问题的措施,如优化水口形状、提高钢水洁净度等。试验采用对水口施加脉冲电流的手段改善水口堵塞问题。研究在实验室条件下,调查脉冲电流对Al2O3等夹杂物迁移行为的影响,发现施加脉冲电流的试样负极附近的Al2O3夹杂明显多于未施加脉冲电流试样,表明施加脉冲电流能够使钢液中Al2O3夹杂向负极迁移。现场应用试验结果表明,在连铸浸入式水口上施加脉冲电流能够有效降低水口的堵塞程度,防止结瘤。     

Effects of pulse current on properties of electrodeposited RE-Ni-W-P-SiC composite coating

Effects of pulse current on properties of electrodeposited RE-Ni-W-P-SiC composite coating were studied. The results show that hardness of the pulse current electrodeposited composite coatings is higher than that of the direct current electrodeposited composite coatings while other parameters are the same. Otherwise, the deposited velocity is higher, and wear resistance and corrosion resistance of the pulse current electrodeposited composite coatings are also improved when the average current density is 10 A/dm2 , pulse frequency is 800 Hz and duty ratio is 1: 5. The hardness of the coating as-deposited is HV500 - 700, and it reaches HV1300 after heat treatment at 400 ℃ for 1 h.     

冷拔60Si2MnA钢丝的高强脉冲电流处理

由于加工硬化效应的影响,金属材料在发生塑性变形后其强度会增加.因此,冷拔钢丝的强度远高于拉拔前钢丝的强度,同时塑性变形能力远低于拉拔变形前.已发生较大拉拔变形的钢丝若需要进一步拉拔,常常需要采用高温退火方法来降低冷拔钢丝的强度和增加其塑性变形能力.本文将报道一种新的、可用于原位处理冷拔钢丝的高强脉冲电流处理方法.结果表明,在脉冲电流处理可使一种冷拔弹簧钢丝的强度显著降低,且塑性变形能力大幅增加.采用200 Hz的脉冲电流处理该冷拔弹簧钢丝1 min后,其力学性能与该钢丝在700℃条件下退火1 h后的力学性能相似.研究结果表明,高强脉冲电流处理方法是一种能使已发生加工硬化的金属材料有效软化的新方法.     

铝熔体在线除气净化机制研究

阐述液态铝液在线除气的物理化学原理,分析国内外铝液在线除气的研究状况和存在的不足。创新性地采用同实际铝液流量相当的动态水模拟试验进行研究,发现了动态两相流运动中存在合泡和短流现象。并提出有效的解决措施。同时发明了多项专利技术,发挥产学研密切配合的优势,研发出节能减排的在线除气工艺技术和装备。