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Modeling of an Impinging Oxygen Jet on Molten Bath Surface in 150 t EAF

钢铁研究学报(英文版)

关键词: 氧气射流 , 熔池 , 撞击 , 表面 , 射流穿透深度 , 水模型实验 , 数值模拟 , 建模

表面活性元素硫对焊接熔池中流体流动方式和熔池深宽比的影响

赵玉珍 , 史耀武

钢铁研究学报

综述了近20年国内、外有关特定焊接条件下,硫含量对熔池中流体流动方式和熔池深度影响方面的研究状况.表面活性元素硫主要是通过改变熔池中流体的流动方式来影响熔池的形状和尺寸.表面张力温度系数是熔池表面温度和活性元素硫含量的函数,表面张力不仅仅与硫含量有关,而且还与熔池表面温度关系密切.硫含量并不是获得最好的焊接熔池深宽比的唯一因素,而是硫含量、焊接电流、电弧移动速度、焊接能量以及能量密度的共同作用影响了熔池中流体的流动方式和熔池深宽比.

关键词: 焊接 , 表面活性元素 , 硫 , 熔池 , 深宽比

多孔微弧氧化膜层的热传导和激光重熔行为研究

狄士春 , 喻杰 , 王岩 , 孙术发

稀有金属材料与工程

基于6082铝合金的微弧氧化(MAO)膜层微观形貌,归纳了3类组织缺陷,以此探讨了MAO膜层的激光能量吸收过程、热传导性能和激光重熔行为.研究表明:激光辐射后,在膜层表面的微孔和微裂纹处容易出现等离子体的光能吸收效应,产生高温热源点,形成微小熔池,由于MAO膜层的各向异性热传导和表面光滑微区的热能积累,初期熔池横向生长速度快,直至熔池汇聚成连续的表面重熔区,膜层的纵向重熔速度加快,最终冷却形成重熔层.SEM和XRD检测证实激光重熔改善了MAO膜层的多孔疏松组织,提高了α-Al2O3相的含量.

关键词: 铝合金 , 微弧氧化 , 激光重熔 , 热传导 , 熔池

P-GMAW熔池双面视觉传感与图像处理

闫志鸿 , 张广军 , 高洪明 , 吴林

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.05.001

视觉是手工焊接最重要的信息获取手段,为了模拟这一过程,建立了一套脉冲熔化极气体保护焊(P-CMAW)的双面实时视觉传感系统.利用被动光源视觉传感方法,研究了P-GMAW正反面熔池成像的滤光方法、成像时间、成像机理.结果表明,利用中心波长为665 nm的窄带滤光片在脉冲基值结束期间取像,可以获取清晰的P-GMAW正面熔池图像;利用中性减光技术,可以获取清晰的反面熔池图像.分析表明,正反面成像的主要光源均来自于熔池的自身辐射,因此,成像质量可靠.针对不同的熔池图像特征,提出了相应的图像处理算法,实现了正反面熔池边界的提取.

关键词: P-GMAW , 熔池 , 视觉传感 , 成像机理 , 边界提取

双辊铸轧薄带钢组织特点及其形成机理分析

鲍培玮 , 邸洪双 , 王国栋 , 刘相华

钢铁研究 doi:10.3969/j.issn.1001-1447.2002.04.008

通过对双辊铸轧熔池的特点和薄带在熔池中凝固变形过程的特点进行分析,探讨了不锈钢铸轧薄带的组织结构分布特点及其形成机理,并用结晶热力学做出了解释.

关键词: 双辊铸轧 , 薄带 , 不锈钢 , 熔池 , 显微组织 , 凝固

THERMBOND浇注料在铝合金熔化炉上的应用

张路宁 , 蔡新宇

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2012.03.014

铝合金熔化炉、保温炉熔池部位耐火材料极易遭到破坏,为了解决这一问题,使用了美国Stellar Materials Inc生产的以磷酸盐为结合剂的THERMBOND浇注料.与原使用的传统浇注料相比,THERMBOND浇注料具有抗铝渣侵蚀能力强,快热、早强,结合强度高,抗热震性好,施工时间短,可进行快速修补操作等优点,在铝合金熔化炉、保温炉熔池上可以获得较好的使用效果.

关键词: 铝合金 , 熔化炉 , 熔池 , 浇注料 , 刚玉瘤

铝合金熔化炉熔池内衬刚玉瘤成因及对策

张路宁 , 何胜平

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2011.06.013

铝合金熔化炉熔池内衬刚玉瘤的形成与扩展是熔池内衬耐火材料破损的重要原因.铝合金熔化炉熔池内衬耐火浇注料和刚玉瘤的化学分析结果显示,刚玉瘤中Al2O3的质量分数为94％,远高于原浇注料的61.0％.分析认为,铝及其合金元素与耐火材料间的化学反应,铝液液面的氧化反应,炉内温度过高是刚玉瘤形成的原因,而且冶炼过程中加入的助熔剂或清渣剂加速了对内衬耐火材料的渗透.据此提出了降低刚玉瘤形成及减轻内衬损毁的对策.

关键词: 铝合金 , 熔化炉 , 熔池 , 耐火浇注料 , 刚玉瘤

感应熔铸Ni60涂层中熔池的流动及成形后硬度分析

刘衍聪 , 谢江浩 , 李成凯 , 崔兰芳 , 伊鹏 , 石永军

材料热处理学报

基于Maxwell方程建立含有相变过程的感应熔铸温度场模型并验证,以及以温度场模型为基础,引入流动控制方程,建立感应熔铸过程中熔池模型并分析.结果表明,熔池随电流增大而增大;频率增大并非一定使熔池增大,而存在一个极小值点;550 A时极小值出现频率约为78.5 kHz;熔池内流场呈涡旋状且沿顺时针分布,中心接近于静止;熔池的最大流速出现在靠近交界处涂层一侧;工艺参数对熔池内流速的影响规律与对熔池大小的基本一致.涂层中存在被稀释现象,随深度增加,涂层硬度先增大后减小;对比不同粒度的涂层硬度,目数越大硬度越大,被稀释现象越明显.

关键词: 感应熔铸 , 温度场 , 熔池 , 显微硬度 , 目数

大型转炉多孔喷头射流与熔池作用的水模研究

杨文远 , 丁永良 , 王明林 , 石洪志 , 王涛 , 朱立新

钢铁

利用1/10有机玻璃模型,根据相似原理,研究了宝钢300 t转炉多孔喷头射流与熔池的作用.测定了不同吹炼条件(氧气流量、枪位高度、喷头孔数、炉容比)下的熔池混匀时间、喷溅量、穿透深度与渣钢之间的乳化率.测定结果表明,氧气流量、炉容比对喷溅量影响较大;氧气流量、枪位高度对穿透深度有重要影响.渣钢间的乳化要求有适当的枪位高度.6孔交错布置喷头有较好的吹炼性能.

关键词: 转炉 , 水模 , 熔池 , 氧射流

穿孔等离子弧焊接熔池流动和传热过程的数值模拟

张涛武传松陈茂爱

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00147

考虑熔池与小孔的耦合作用, 建立了穿孔等离子弧焊接三维瞬态熔池流体流动和传热过程的数学模型. 采用流体体积函数法追踪小孔的形状与尺寸, 利用焓--孔隙度法处理凝固熔化过程中的相变潜热以及动量损耗问题. 针对穿孔等离子弧焊接的工艺特点, 建立了随小孔深度动态调整的组合式体积热源模式. 对8 mm板厚的不锈钢工件进行了穿孔焊接工艺实验和数值模拟, 获得了等离子弧焊接过程中熔池出现、小孔形成、流场与温度场演变、工件熔透与穿孔等动态过程的基础数据, 展示了小孔穿孔前后熔池流体流动规律. 工件背面小孔形状尺寸以及焊缝横断面的数值模拟结果与实验测试结果基本吻合.

关键词: 熔池 , keyhole , fluid flow , heat transfer , plasma arc welding