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钛合金电极块成型模具结构设计优化

王晓成 , 雷强 , 李辉 , 刘俊 , 赖运金 , 罗文忠 , 王玮东 , 彭常户

钛合金电极块的密度均匀性是涉及钛合金铸锭的成份均匀关键技术之一,对钛合金棒材、管材、板材等加工产品性能均匀性具有继承性影响.本文深入研究了传统电极块成型模具的结构及使用中存在的问题,提出并设计制备了一种新型的上模系统结构,成功解决电极块密度不均匀、边角不能压实、模具锤头的磨损过快等问题.从而为制备高化学均匀的大型铸锭奠定了基础.

关键词: 模具设计 , 上模系统 , 电极块密度

以0级海绵钛、Al-Mo二元中间合金以及适当颗粒度的金属Cr等为原料,经过3次真空自耗电弧炉熔炼得到5t级TC17钛合金铸锭.铸锭杂质元素含量较小,纯净度良好,合金元素成分的纵横向分布均匀性良好,易偏析元素Cr的纵、横向分布偏差不大于0.35％.铸锭在4 500 t快锻机上经“高低高低”路线的反复镦拔锻造制备成φ500mm棒材,棒材的低倍组织、显微组织、高温和室温力学性能以及超声波探伤水平等各项技术指标均符合相关技术标准要求,不同部位的组织均匀性、性能一致性良好.

关键词: TC17钛合金 , 棒材 , 组织 , 性能

VAR法熔炼钛合金补缩过程温度变化规律研究

赵小花 , 何龙 , 王玮东 , 罗文忠 , 杜建超 , 付宝全

钛工业进展

真空自耗电弧熔炼(VAR)法是目前熔炼钛及钛合金的主要方法,其中补缩阶段工艺参数对冒口大小及铸锭成品率具有重要影响.采用ANSYS有限元分析软件,研究分析了VAR法熔炼钛合金补缩过程中的温度分布.结果表明:与补缩前相比,补缩阶段辐射散热对于坩埚内热量分布影响增大；补缩前糊状区径向温度梯度远大于轴向；采用直线降电流方式进行补缩,凝固速率较快,不利于成分均匀；采用阶梯降电流方式进行补缩,熔池温度变化缓慢,有利于杂质溶解上浮和成分均匀；工艺参数对冒口形成的影响表现为熔速增大,冒口较大,熔炼电流增大,形成的冒口也较大.

关键词: 钛合金 , VAR , 补缩 , 工艺参数 , 数值模拟

陶瓷壳型面层材料与Ti46Al1B阀门铸件的界面反应

马颖澈 , 王玮东 , 陈波 , 高明 , 刘奎 , 李依依

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.03.019

分别采用Al2O3与Y2O3为壳型面层材料,离心铸造了Ti46Al1B(原子分数,%)合金阀门铸件,通过SEM,XRD以及气体分析等方法,确定壳型内表面物相组成、铸件与壳型反应层厚度以及合金的进氧情况,分析了壳型材料与Ti46Al1B合金的反应机理.结果表明,Y203和A120s壳型与合金的反应层厚度分别约为90和170 pm,使用Y203壳型时铸件进氧少,其热力学稳定性好于Al2O3壳型,与热力学计算结果相符.Y2O3壳型比Al2O3壳型更适合铸造Ti46Al1B阀门.

关键词: TiAl合金 , 离心铸造 , 界面反应 , 反应层 , 热力学

真空感应熔炼TiAl基合金中熔体流场的研究

王玮东 , 刘奎 , 李依依

中国材料进展

利用计算机模拟研究真空感应熔炼TiAl基合金过程中输入频率和功率对熔体流场的影响。以Ti45Al8Nb0．8B为实验原料进行模拟，结果表明，输入频率和功率仅影响流速的大小，而不改变熔体内流场分布。当输入频率一定，伴随着输人功率的增加，熔体流速明显增加；当输入功率一定，频率越高流速越小。为了验证模拟结果的可信度，实验测量了不同功率和频率下对应的熔体驼峰高度。经比较，发现模拟和实际测量驼峰高度相当，并且随着输入频率和功率的变化表现出相同的规律性，模拟结果可信。

关键词: 真空感应熔炼 , TiAl基合金 , 熔体流场模拟

基于组态王的包钢耐火配料系统设计

胡万里

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.01.023

介绍了利用组态王作为监控,可编程控制器作为下位机,实现了耐火厂散料配料系统的自动化生产,该系统具有手动功能和自动功能,手动功能具有现场手动和上位机手动功能,自动功能具有全自动和半自动功能.该系统可实现配方和配料制度的任意更改,投资低,故障少,自动化程度高.

关键词: 组态王 , 配料 , 上位机

“王”字型左手材料结构的设计与仿真

孙振 , 竹有章 , 何星 , 杨成莱 , 李磐石

材料科学与工程学报

针对目前由金属开口谐振环与金属杆构成的左手材料结构存在构造比较复杂、工艺实现较难的缺点,设计实现了一种基于金属条的改进结构一”王”字型结构.通过理论分析和电磁仿真软件Ansoft HFSS 10模拟仿真,利用散射参量法提取参数结果表明该结构可以在X波段实现介电常数和磁导率同时为负.讨论研究了该左手结构的金属条宽度、中间缺口宽度、中间条宽度三个结构尺寸参数变化对谐振频率和透射峰幅值的影响,结果表明三个参数的变化都会对二者产生影响,其中金属条宽度改变对透射峰值影响幅度相对较大,缺口宽度改变对谐振频率影响幅度相对较大.

关键词: 金属条 , 左手材料 , 负折射率 , 谐振频率 , S参数