定向凝固过程的数值模拟进展

针对定向凝固模拟的研究现状,概述了其中几种用于凝固的模拟方法,如三维枝晶胞膜跟踪法、电磁成形法、相场法等,并着重介绍了相场法。最后,在分析现有相场模型不足的基础上,指出了该领域研究中亟需解决的问题,并对今后的发展方向作了分析。     

玻璃包覆纯铜微丝的制备与表征

采用熔融纺丝法制备了玻璃包覆纯铜微丝,对微丝进行了组织观察以及尺寸和缺陷表征,提出了不同冷却条件下的纯铜芯丝凝固过程模型,讨论了制备过程中存在的问题并提出了相应的解决方案.结果表明:在空气中自然冷却凝固的纯铜芯丝内部组织为细等轴晶,加冷却水快速冷却凝固制备的纯铜芯丝内部的晶粒沿着微丝长度方向呈竹节状整齐排列;当微丝外径为45μm、芯丝直径为25 μm时,外径尺寸波动在6%以内,芯丝直径误差小于4%;当原料质量存在问题或制备过程中拉丝速度、冷却速度等工艺参数匹配不合理时,易导致芯丝表面存在凹坑和凹槽等缺陷.     

快速凝固Mg94.6Zn4.8Y0.6镁合金薄带的组织与性能

采用单辊快速凝固技术制备了Mg94.6Zn4.8Y0.6合金薄带,研究了薄带的组织及性能特征。结果表明:Mg94.6Zn4.8Y0.6镁合金快速凝固薄带组织由过饱和的单相-αMg固溶体组成,沿厚度方向分为两个晶区:近辊面粗大等轴晶区和自由面细小等轴晶区。Mg94.6Zn4.8Y0.6合金快速凝固薄带的显微硬度为85.95HV,在250℃左右保温2 h的显微硬度最高,超过该温度(250~300℃)显微硬度显著下降。     

工艺参数对电磁铸造铝板坯温度场的影响

采用数值方法模拟电磁铸造过程的温度场，详细讨论了各种工艺参数，如宽厚比，浇注温度，铸造速度，冷却水量，喷水位置，喷水孔分布，感应热等对铝板坯凝固过程和温度场分布的影响规律，为电磁铸造工艺参数设计提供可靠依据。     

X6125铣床数控化改造

通过对我院教学实习基地的一台X6125铣床结构和性能的研究，针对盘式凸轮加工的特点，并结合现有条件，确定了铣床的数控化改造方案，介绍了滚珠丝杠、步进电动机的选择设计以及数控系统软硬件的设计。改造后的铣床可提高生产效率，保证产品质量和减轻工人的劳动强度。     

基于ObjectARX技术的铸件凝固进程数值模拟

铸件凝固进程数值模拟作为铸造工艺CAD的主要部分,用数值模拟的方法来分析铸造工艺的可行性,已广泛应用于铸造工艺拟实设计.使用AutoCAD二次开发-ObjectARX技术编制的铸件凝固进程数值模拟程序,在AutoCAD环境下集工艺设计和模拟计算于一体,并且对实体进行表面网格细化,增强了视觉效果.此程序作为AutoCAD的动态链接库,在AutoCAD环境下加载和运行,不仅其界面具有AutoCAD风格,容易被接受,而且集工艺设计和模拟计算于一体,避免了AutoCAD和其他计算软件的切换,提高工作效率,还可直接调用AutoCAD的功能,减少编程工作量.     

有机酯水玻璃砂在特大型铸钢件上的应用

以有机酯水玻璃砂替代CO2水玻璃砂,应用于特大型铸钢件的生产中。介绍了有机酯水玻璃砂的硬化机理。选用福建平潭20/40目原砂、模数为2.0~2.3的改性水玻璃、12%~16%的有机酯进行有机酯水玻璃砂配比。给出了混砂和造型操作过程中的注意事项。通过对油压机横梁、汽轮机缸体、油轮挂舵臂和宽厚板轧机机架等一些特大型铸钢件的生产,实践表明:采用有机酯水玻璃砂后,铸件质量明显提高,铸件气孔、裂纹减少,表面光洁,尺寸精度提高。     

快速凝固Mg94.6Zn4.8Y0.6合金薄带微观结构及显微偏析

采用单辊快速凝固技术制备了Mg94．6 Zn4．8 Y0.6合金快速凝固薄带，并通过扫描电镜的背散射及线扫描研究了快速凝固Mg94．6 Zn4．8 Y0.6合金薄带的显微偏析。结菜表明，由于溶质截流，单辊快速凝固Mg94．6 Zn4．8 Y0.6合金薄带为过饱和单相α—Mg固溶体的蜂窝状组织，Mg、Zn和Y宏观分布比较均匀。但在薄带厚度方向上存在偏析，在晶内也存在显微偏析，偏析形成是由于从辊面到自由面凝固速度的差异及溶质传输和晶格结构造成的，其中Zn元素偏析最大，Y元素次之，Mg元素最小。     

复合材料凝固过程中的颗粒/界面行为数学模型

根据颗粒增强金属基复合材料凝固过程中的颗粒 /界面作用微观机理 ,导出颗粒附近温度场 ,液 /固界面形状 ,颗粒受力情况及颗粒吞并 /推移临界条件数学模型。分析了热导率、颗粒尺寸和凝固速度不同对颗粒 /界面行为的影响。