以水银和氩气作为模拟介质,通过物理模拟研究了高拉速板坯连铸结晶器内电磁制动和水口吹氩耦合作用下的气泡运动和分布行为.采用电阻探针测量了结晶器内气泡的运动和分布情况,分析了磁场、吹氩量等不同工艺参数对气泡占空比、气泡数量和气泡脉冲宽度的影响规律.实验结果表明:在一定的拉速条件下,施加磁场改变了气泡在结晶器内的分布规律,有利于气泡的上浮,降低了气泡在结晶器内的冲击深度,减少了到达结晶器窄面的气泡数量;磁场的施加和吹氩量的增加都使得脉冲宽度较大的气泡数量增多,且主要集中在结晶器1/4宽度和水口之间区域

在对爆破烟尘源及其特征分析的基础上,通过质量通量、动量通量、浮力通量分析,加之闭合假设,建立了描述爆破烟尘运动的数学模型,基于粒子系统对爆破烟尘的冲击运动、蘑菇云运动和扩散运动的烟尘云形状进行模拟研究,编制出BSMS模拟软件,实现了对爆破烟尘运动实时模拟

在可实现振动、水冷及拉坯的连铸模拟装置上,采用双条型磁极,分别用低熔点Pb-Sn-Bi合金和硅油模拟钢液和保护渣,对连铸结晶器内的液态金属的流动特性进行了实验研究.研究结果表明:双条型磁极的作用使连铸结晶器内的液态金属中产生了环形电流,能有效地抑制水口出流速度,消除和削弱水口出流对初生坯壳的冲刷;能够有效地抑制弯月面波动.但当磁场强度增大到一定程度时,磁场的作用效果增加不明显

通过对Mn-Cu-Nb-B系列低碳贝氏体钢的等温转变及连续冷却转变组织的研究，发现该系列微合金钢在500～700℃可发生多种类型中温组织转变.冷却速度和终冷温度对最终组织类型和性能有很大影响，终冷温度控制在630℃，可得到准多边形铁素体、粒状贝氏体和细小M/A组元的混合组织，该类型组织屈服强度可达到600MPa，且具有较好的塑性和低温冲击性能.在了解低碳贝氏体钢组织转变特点的基础上，利用冷却制度控制中温转变组织类型能优化低碳贝氏体钢的性能

采用有限元数值模拟手段针对多点成形过程中产生的回弹现象进行了探讨．主要对比了多点模具成形和多点压机成形两种不同工艺,分析了不同的工艺条件对回弹的影响．采用先显式方法计算成形,后隐式方法计算回弹,对1mm与2mm厚度的球形曲面件进行了数值模拟．结果表明：在冲头为10×10的多点模具成形方式下,采用无压边成形,成形1mm厚度的板料时,曲率半径为400mm的成形件回弹量沿纵向最大为1．22mm；但在相同条件下,用多点压机成形工艺的成形件,回弹量仅为0．24mm,即一次成形时,多点压机成形的板料比多点模具成形的板料回弹量仅为1/5；多点压机成形厚度为2mm的板料回弹约为0．多点压机成形方式比多点模具成形方式成形效果好,回弹量明显减小．

以钢为基体,利用大气等离子喷涂技术制备了4种B4C涂层(纯B4C涂层和成分分布指数分别为p=0.2,1,2的B4C/Cu梯度涂层).对这几种涂层的形貌进行了观察;对B4C/Cu梯度涂层的残余热应力进行了分析:对纯B4C涂层和B4C/Cu梯度涂层进行了X射线电子束热冲击测试.结果表明,p=1的B4C/Cu梯度涂层具有最好的抗热震性.最后对B4C涂层的化学溅射性能进行了测试

通过对镀锌板和裸钢板r值的实测,并通过扫描电镜观察和理论分析,提出锌层在单向拉伸过程中出现的横向裂纹是造成r值下降的主要原因

采用ER2209焊丝对双相不锈钢SAF2205与微合金管线钢X65进行熔化极气体保护焊接,获得了具有良好力学性能的异种钢焊接接头.焊接接头不同区域显微组织观察和成分分析表明,微合金钢与不锈钢焊缝间存在异金属熔合区和第二类边界线,熔合区存在Ni、Cr的浓度梯度分布,且硬度高于两侧的焊缝和母材.通过宏观拉伸、缺口拉伸和低温冲击实验测试了焊接接头的力学性能,并获得了接头不同部位在1mol·L-1 NaCl溶液中的极化曲线.拉伸试样断裂发生于强度相对较低的微合金钢母材.焊缝金属的缺口拉伸强度和冲击韧性均略低于双相不锈钢母材,但腐蚀电位略高于母材.微合金钢热影响区与母材力学性能相当,腐蚀电位略高于母材

为了研究铸钢冷却壁的高温工作性能,通过热态实验测试了铸钢冷却壁温度场分布,并首次在铸钢冷却壁上安装了应变片,对其冷面的应变分布进行了研究.在炉温1100℃无渣皮条件下,铸钢冷却壁热面最高温度在600℃左右,低于铸钢相变温度;冷面中心线部位应变在-5×10-4左右,四周平均应变在-3×10-4左右.对冷却水管进行了热阻分析,证实了冷却水管与基体之间融合充分,不存在气隙.验证了铸钢特殊的屈服现象,其在热冲击后应变分布得到明显改善

通过OM、SEM、TEM、EBSD等手段研究了F40级船板的组织特征以及组织结构对低温韧性的影响,并探讨了低温韧性的机理.结果表明:基体组织为针状铁素体+准多边形铁素体的复合组织,该复合组织具有较高的强度和优异的低温韧性;两种组织之间的界面以及针状铁素体条束之间的界面均为大角晶界,能够对裂纹的扩展起到有效的阻碍作用,增加裂纹扩展功,使得F40级船板具有良好的低温韧性,-80℃的冲击功都可以达到138J以上