检索结果-内蒙古大学图书馆

焊接学报 2025年第4期46卷 22-31页

作者：徐成董仕豪欧正宇韩赞东清华大学机械工程系清洁高效透平动力装备全国重点实验室北京100084 清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室北京100084 陆军工程大学训练基地徐州221004

为提高管道环焊缝超声衍射时差法(time of flight diffraction,TOFD)扫描图谱在背景信号干扰、样本量不均衡等情况下的缺陷识别效果,提出了一种改进的YOLOv5s网络模型.针对管道环焊缝TOFD图谱中缺陷形态不规则的特点,通过引入可变形卷积... 详细信息

为提高管道环焊缝超声衍射时差法(time of flight diffraction,TOFD)扫描图谱在背景信号干扰、样本量不均衡等情况下的缺陷识别效果,提出了一种改进的YOLOv5s网络模型.针对管道环焊缝TOFD图谱中缺陷形态不规则的特点,通过引入可变形卷积,使得网络自适应缺陷自身的形状特点,提高TOFD图谱中不规则缺陷的特征提取能力;针对TOFD扫描图谱中直通波和底面波等干扰波形对缺陷识别的影响,通过在网络不同深度分别添加自注意力机制,引导网络关注缺陷细微特征的同时抑制界面波对缺陷识别的影响;针对实际样本中各类缺陷不均衡的情况,采用SlideLoss损失函数代替原损失函数,提高网络对样本量较少的裂纹类缺陷的识别精度.对比试验结果表明,改进后的网络能够抑制TOFD图谱复杂背景干扰,提高样本不均衡条件下的识别率.相比原网络,整体平均识别率均值(mean Average Precision,mAP)和裂纹类缺陷的平均识别率(Average Precision,AP)分别提高了8.2%和7.3%.

关键词：焊缝缺陷超声衍射缺陷识别注意力机制可变形卷积

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复杂薄壁汽车车门压铸过程数值模拟及缺陷预测

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铸造 2025年第3期74卷 385-391页

作者：刘宝林廖铭煜姚佳宏安肇勇张伟万里康进武清华大学材料学院先进成形制造教育部重点实验室北京100084 北京适创科技有限公司北京100083 广东鸿图科技股份有限公司广东肇庆526108

为解决高压压铸铝合金大型复杂薄壁汽车车门压铸过程中气孔和缩孔等问题,运用SuperCAST智铸超云CAE云计算平台对其高压铸造过程流场和温度场进行模拟分析,预测铸件内部缺陷分布,并进行工艺优化和试验验证。结果表明:采用两段速慢压射工... 详细信息

为解决高压压铸铝合金大型复杂薄壁汽车车门压铸过程中气孔和缩孔等问题,运用SuperCAST智铸超云CAE云计算平台对其高压铸造过程流场和温度场进行模拟分析,预测铸件内部缺陷分布,并进行工艺优化和试验验证。结果表明:采用两段速慢压射工艺方案A和B分别出现充填时间长和温度分布不均等情况,而方案C采用匀加速慢压射工艺,其充填时间和温度的均匀性均较合理。凝固模拟分析发现,随着增压压力的提高显著减少了方案C的缩松缩孔含量,90 MPa时完全消除缺陷。综合来看,方案C表现优于方案A,因其不存在料管卷气现象,且充填温度更均匀,整体缺陷控制效果更好。优化的压铸生产工艺为方案C,其低速压射采用匀加速压射工艺,最高临界速度为1.23 m/s,高速速度为4.6 m/s,起高速位置为900mm,增压压力为90MPa,现场压铸试验验证了该压射工艺的可行性。

关键词：压铸汽车车门增压压力缩孔模拟分析工艺优化

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保护箱中激光沉积的粉末流、熔池观测与分析

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中国激光 2006年第2期33卷 283-288页

作者：何金江钟敏霖刘文今张红军于栋清华大学先进成形制造重点实验室北京100084

通过CCD摄像机对保护箱中的同轴送Nb,Ti,Al混合金属粉的喷嘴出口的粉末汇聚情况和沉积过程的熔池形貌进行了实时观察与分析。根据微粒光散射理论对CCD拍摄的粉末流图像进行分析,得出了不同位置处粉末流的分布模型,并结合实验获取了用于... 详细信息

通过CCD摄像机对保护箱中的同轴送Nb,Ti,Al混合金属粉的喷嘴出口的粉末汇聚情况和沉积过程的熔池形貌进行了实时观察与分析。根据微粒光散射理论对CCD拍摄的粉末流图像进行分析,得出了不同位置处粉末流的分布模型,并结合实验获取了用于激光沉积的同轴送粉喷嘴到沉积表面的适用距离区间。通过图像处理程序对熔池形貌进行提取,分析了工艺参量对熔池形貌的影响;对多层沉积过程中沉积层的熔池形貌特征、熔池波动现象等进行了较详细的分析探讨。通过系统的观测与分析,深入理解粉末流的汇聚与熔池的实时变动行为,有利于更好地控制激光沉积过程。

关键词：激光技术激光沉积 CCD 粉末流熔池

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Ti对高硼钢显微组织和高温力学性能的影响

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稀有金属材料与工程 2018年第3期47卷 803-809页

作者：陈祥李言祥王志胜张华伟刘源清华大学先进成形制造教育部重点实验室北京100084

采用SEM和XRD研究了Ti对高硼钢显微组织的影响。采用冲击试验机、热力学模拟实验机、氧化增重法分析了Ti对高硼钢室温冲击及850℃高温力学、抗氧化性能的影响。结果表明,添加Ti后,基体内硼化物形态圆整、呈离散状分布,尺寸大幅减小。这... 详细信息

采用SEM和XRD研究了Ti对高硼钢显微组织的影响。采用冲击试验机、热力学模拟实验机、氧化增重法分析了Ti对高硼钢室温冲击及850℃高温力学、抗氧化性能的影响。结果表明,添加Ti后,基体内硼化物形态圆整、呈离散状分布,尺寸大幅减小。这种硼化物形态、分布的优化提高了高硼钢的室温冲击韧性。高硼钢中添加Ti后在基体内形成了TiC析出相,并使基体由单一奥氏体转变为奥氏体+铁素体双相组织。添加Ti元素后,B含量较低时提高B含量可以提高材料的高温力学性能;但B含量较高时,高温力学强度变化不大。B含量为0.33%(质量分数)时,材料的高温力学性能最佳。添加Ti前后高硼钢的850℃氧化测试结果均符合GB/T 13303-1991中2级"抗氧化性"标准,Ti的加入有利于提高高硼钢高温抗氧化性能。

关键词： Ti 硼化物高硼钢高温力学性能高温抗氧化性能

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镁合金熔体结构信息的价电子理论研究(英文)

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稀有金属材料与工程 2010年第11期39卷 1881-1887页

作者：弭光宝李培杰何良菊 Πопедь Π С 清华大学先进成形制造教育部重点实验室北京100084 Научно-исследовательскый центр"Расплав" Уральский Государственный Педагогический Университет

运用固体与分子经验电子理论(EET)对Mg-Al合金熔体进行价电子结构分析,在此基础上构建了基本结构模型,获得熔体的基本结构信息。通过分析升温和降温过程中镁合金熔体黏度-温度关系曲线V(t)的不可逆现象,间接地对熔体结构信息的不可逆变... 详细信息

运用固体与分子经验电子理论(EET)对Mg-Al合金熔体进行价电子结构分析,在此基础上构建了基本结构模型,获得熔体的基本结构信息。通过分析升温和降温过程中镁合金熔体黏度-温度关系曲线V(t)的不可逆现象,间接地对熔体结构信息的不可逆变化作出判断。结果表明:原子间各键共价电子对数nα的差异是造成熔体结构信息变化的根本原因,直接导致合金熔体存在微观不均匀性;当温度升高至730℃附近时,结构相对稳定的原子集团内部的Al-MgIII(C)键开始发生断裂,熔体结构达到新平衡的相对均匀状态;遗传自固态组织中微观不平衡结构的消失和原子集团内部Al-MgIII键的破坏及原子发生的不可逆重排是曲线V(t)发生不可逆变化的本质原因。这对于深入认识镁合金熔体结构信息及探索凝固微观机制具有重要理论意义。

关键词：镁合金熔体结构信息价电子理论研究 Magnesium Alloy Structural Information Research structural information valence electron structure 熔体结构 magnesium alloy atomic clusters alloy melt empirical electron theory 不可逆变化原子集团内部 structure model melt structure understanding

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单晶高温合金用SiO_2基型芯力学性能及本构模型

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稀有金属材料与工程 2019年第3期48卷 803-809页

作者：许自霖钟江伟苏香林许庆彦柳百成清华大学先进成形制造教育部重点实验室北京100084

对定向凝固单晶高温合金空心叶片用SiO_2基陶瓷型芯的力学行为进行了研究,得到了烧结样品S0和热处理样品S1、S2和S3的强度、弹性模量、应力-应变关系等实验结果。基于Weibull分布统计使用M-C (Mohr-Coulomb)判据结合实验结果,建立了符... 详细信息

对定向凝固单晶高温合金空心叶片用SiO_2基陶瓷型芯的力学行为进行了研究,得到了烧结样品S0和热处理样品S1、S2和S3的强度、弹性模量、应力-应变关系等实验结果。基于Weibull分布统计使用M-C (Mohr-Coulomb)判据结合实验结果,建立了符合定向凝固高温合金空心单晶叶片用SiO_2基陶瓷型芯的连续损伤本构模型,并给出了确定相关参数的方法。结果表明,经过1500℃高温热处理的SiO_2基陶瓷型芯样品力学性能、烧结程度均有所提高。使用损伤量D结合连续损伤本构模型公式和微观裂纹形貌,阐述了SiO_2基陶瓷型芯裂纹扩展与宏观断裂的演变关系。

关键词：单晶高温合金 SiO2基型芯力学性能本构模型

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基于改进元胞自动机方法的强制对流作用下三维枝晶生长的数值模拟

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稀有金属材料与工程 2013年第4期42卷 700-705页

作者：石玉峰许庆彦柳百成清华大学先进成形制造教育部重点实验室北京100084

建立了一种改进的元胞自动机模型来模拟熔体对流条件下的二元合金三维枝晶的生长。模型中考虑了界面能各向异性和溶质扩散对固/液界面推移的影响,在同一套网格中耦合求解质量传输和液相流动方程,从而可以模拟溶质扩散和熔体对流之间的... 详细信息

建立了一种改进的元胞自动机模型来模拟熔体对流条件下的二元合金三维枝晶的生长。模型中考虑了界面能各向异性和溶质扩散对固/液界面推移的影响,在同一套网格中耦合求解质量传输和液相流动方程,从而可以模拟溶质扩散和熔体对流之间的相互作用。使用该模型模拟了一定过冷度条件下,强制对流对Al-7%Si(质量分数,下同)合金三维枝晶生长形貌的影响。模拟结果表明,熔体强制对流导致迎流侧尖端溶质富集层减薄,枝晶生长出现了迎流生长现象。将模拟得到的溶质过饱和度与Oseen-Ivantsov解析解进行对比,当流速较大时两者吻合较好。同时模拟了三维和二维强制对流作用下枝晶生长形貌的演化,由于三维条件下对流使得熔体能够绕过垂直于对流方向的一次枝晶臂主干将溶质带到背流侧,而二维条件下只能绕过垂直方向一次臂的尖端,因此三维MCA模型能更准确地反映强制对流对枝晶生长的影响。

关键词：改进的元胞自动机强制对流三维枝晶生长

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Al_xCoCrCuFeNi多主元高熵合金的微观结构和力学性能

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稀有金属材料与工程 2009年第9期38卷 1602-1607页

作者：刘源陈敏李言祥陈祥清华大学先进成形制造教育部重点实验室北京100084

研究了不同Al含量的AlxCoCrCuFeNi多主元高熵合金的微观组织和力学性能。结果表明:微观组织为简单的枝晶和枝晶间组织。当Al含量较低时,合金的晶格结构为单一的FCC相。随着Al含量的增加,原本单一的FCC相逐步转化为FCC相和有序BCC相共同... 详细信息

研究了不同Al含量的AlxCoCrCuFeNi多主元高熵合金的微观组织和力学性能。结果表明:微观组织为简单的枝晶和枝晶间组织。当Al含量较低时,合金的晶格结构为单一的FCC相。随着Al含量的增加,原本单一的FCC相逐步转化为FCC相和有序BCC相共同组成的组织。高熵效应以及元素扩散的困难使合金形成了简单的固溶体结构,同时伴随有纳米第二相的析出。与此同时,随着Al含量的增加,合金的硬度HV有了显著的提高,从1530MPa提高到7350MPa,相应地,合金由塑性材料变为中低温脆性材料。

关键词：多主元合金高熵合金微观结构力学性能

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DD6合金选晶器定向凝固的数值模拟与实验

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稀有金属材料与工程 2017年第7期46卷 1856-1861页

作者：许自霖李忠林张航许庆彦柳百成清华大学先进成形制造教育部重点实验室北京100084

使用有限元数值模拟和实验方法对DD6合金选晶器定向凝固过程的温度影响、晶粒组织以及晶粒生长进行了研究。结果表明,温度场模拟与选晶器定向凝固过程的温度变化基本相符,晶粒组织生长的模拟能够反映晶粒竞争生长的实际情况,与实验试样... 详细信息

使用有限元数值模拟和实验方法对DD6合金选晶器定向凝固过程的温度影响、晶粒组织以及晶粒生长进行了研究。结果表明,温度场模拟与选晶器定向凝固过程的温度变化基本相符,晶粒组织生长的模拟能够反映晶粒竞争生长的实际情况,与实验试样基本一致。由于取向与温度梯度不一致晶粒的位置被取代,使得引晶段中的晶粒平均半径随着高度增加而增大,晶粒密度不断减小,两者有负指数关系。对比了螺旋段不同高度截面EBSD晶粒取向实验成像与晶粒模拟结果,组织模拟与实验结果较为吻合。通过分析螺旋通道中的晶粒竞争生长关系,位于螺旋通道内侧和上部的晶粒更具有位置优势,容易被选晶器选出。

关键词： DD6 定向凝固选晶器数值模拟晶粒取向

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送粉激光熔覆合成制备WC/Ni硬质合金涂层及其耐磨性

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金属热处理 2005年第11期30卷 1-5页

作者：张宇钟敏霖刘文今清华大学先进成形制造重点实验室北京100084

借助同轴送粉法将W/C/Ni元素混合粉末送入熔池,利用激光熔池中热力学和动力学条件,在优化材料成分和激光熔覆工艺参数条件下可以直接反应合成出WC颗粒,形成以WC/Ni为主的复合涂层.熔覆层中含有WC,CW3,α-W2C,W2C,Fe6W6C,FeW3C,W3O,C等相... 详细信息

借助同轴送粉法将W/C/Ni元素混合粉末送入熔池,利用激光熔池中热力学和动力学条件,在优化材料成分和激光熔覆工艺参数条件下可以直接反应合成出WC颗粒,形成以WC/Ni为主的复合涂层.熔覆层中含有WC,CW3,α-W2C,W2C,Fe6W6C,FeW3C,W3O,C等相.添加2wt%的Cr3C2可以细化涂层中的WC颗粒尺寸,颗粒平均尺寸为4～6μm,硬度值为85HRA左右.激光合成制备的WC/Ni硬质合金涂层的耐磨性尚不及YG8硬质合金的耐磨性,但比渗氮处理试块的耐磨性提高了7.9倍.激光直接合成硬质合金涂层的成本低,可在零件的任何部位原位合成,形状尺寸不受限制.

关键词： WC/Ni 硬质合金复合涂层激光熔覆合成耐磨性

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