邹德宁
,
雷永平
,
梁工英
,
苏俊义
金属学报
提出了一种激光重熔条件下确定金属材料激光吸收率的方法.通过改变输出功率,控制试样表面状态,利用计算机数据采集系统对激光表面重熔的试样进行定点温度采集;按不同表面状态假定材料对激光的吸收率,采用经过验证的激光表面重熔数值模拟程序计算温度场并与实测结果对比,以试错法修正所假定的吸收率,确定了DL31合金表面对激光的吸收率.与文献中实验得到的吸收率值较为接近.用所测吸收率值计算不同功率条件下试样定点温度的变化,与实测温度变化规律基本吻合.
关键词:
激光表面加工
,
null
,
null
邹德宁
,
王鸿波
,
陈治毓
,
韩英
,
于军辉
兵器材料科学与工程
doi:33-1331/TJ.20111103.1337.003
基于人工神经网络和遗传算法,结合177组不锈钢复合板实测数据,构建不锈钢复合板剪切强度模型.研究确定不锈钢铬当量、铬镍当量比、复合板覆层厚度以及基材厚度为网络输入量,复合板剪切强度为输出量,隐含层节点数由试探寻优法确定,优化网络结构为4-7-1；比较Levenberg-Marquardt、Quick-Propagation、Standard Back-Propagation算法的训练误差、测试误差及计算迭代步数,确定以误差最小、计算速度最快的LM算法训练网络；另外,利用提前终止法避免ANN模型产生的过拟合的问题；在此基础上,引入遗传算法进一步优化ANN网络的权值和阈值,使得复合板剪切强度预测值与实测值相关系数达到0.997;将所构建模型用于实际不锈钢复合板剪切强度的预测,与实测值相近,进一步验证预测模型的有效性和可靠性.
关键词:
不锈钢复合板
,
剪切强度
,
人工神经网络
,
遗传算法
邹德宁
,
韩英
,
张威
,
贾诣远
材料热处理学报
对2507超级双相不锈钢在920℃进行了不同保温时间的时效处理,采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪分析了不同时效状态下的组织演变规律,通过硬度试验和冲击试验研究了时效时间对2507超级双相不锈钢性能的影响.结果表明,920℃时效处理时,大量的σ相沿γ/α及α/α晶界析出,并向铁素体内部长大,其形成机理为铁素体共析转变成σ相和二次奥氏体γ2;在时效5 min内σ相的析出速率最快,随着时效时间的延长,σ相的含量增加,但析出速率逐渐变小;σ相的出现严重降低了超级双相不锈钢的冲击韧性,并且使其硬度明显增加,冲击功和硬度值的大小与σ相析出量有关,当920℃时效30 min时,σ析出相的含量接近于28%,对应双相不锈钢的冲击功和硬度值分别为6 J和376 HB.
关键词:
超级双相不锈钢
,
时效时间
,
σ相
,
冲击韧性
程宝
,
邹德宁
,
刘小花
,
薛清连
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.22.022
采用Factsage热力学软件计算和实验相结合的方法,借助金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等检测技术,研究了900℃时效条件下超级奥氏体不锈钢904L热轧板的组织变化情况.结果表明:904L不锈钢在1080℃×40 min固溶处理为单一奥氏体组织;900℃时效处理过程中,析出相优先在晶界上形成,随着时效时间延长,析出相数量逐渐增加,尺寸不断增大,最终在晶界上形成网状分布;TEM和EDS表征确定为富Cr、Mo和低Ni的σ析出相,形貌以条状和块状分布为主;热力学计算结果表明904L不锈钢在平衡状态下主要析出相为σ相,与实验结果吻合.
关键词:
超级奥氏体不锈钢904L
,
时效处理
,
析出相
,
σ相
黄延禄
,
邹德宁
,
梁工英
,
苏俊义
稀有金属材料与工程
提出了一种送粉激光熔覆中熔覆层表面形状及厚度的计算模型.将熔覆过程中固相区、两相区和液相区作为一连续介质,用非稳态固液相变统一模型来描述其流场与温度场,并采用固定网格移动坐标来处理带移动热源的流动与传热问题.能量方程用显焓表示,有关潜热的非稳态项与对流项均做为其源项处理.用 Lambert- Beer定理和米氏理论计算粉末流与激光光束的相互作用,使模拟适用于送粉浓度较大的情形.数值模拟程序是在流体动力学软件 PHOENICS基础上,通过添加源项、边界条件、熔覆层轨迹计算以及激光束和粉末流相互作用等相应模块实现.对钢基底上熔覆钴基合金 Stellite 6进行模拟所得到的计算结果与实验结果基本一致.
关键词:
送粉
,
激光熔覆
,
数值模拟
,
熔覆轨迹
,
温度场
黄延禄
,
马乃恒
,
邹德宁
,
梁工英
,
苏俊义
稀有金属材料与工程
在激光扫描涂覆Al-Ti-C活化粉料层的铝合金试样过程中,突然停止激光发射,以在激光束前面形成合成反应过程中不同阶段所产生的组织,判断所发生的化学反应,即先发生3Al+Ti→Al3Ti反应,形成块状Al3Ti;以后再发生Al3Ti+C→TiC+3Al反应,形成大量TiC颗粒.将实验与数值模拟相结合,采用试错法求得:3Al+Ti→Al3Ti的反应温度为650℃,Al3Ti+C→TiC+3Al的反应温度为810℃.
关键词:
激光熔覆
,
TiCp/Al复合材料
,
原位反应
,
反应温度
邹德宁
,
杨军
,
梁工英
,
苏俊义
稀有金属材料与工程
为深入研究激光熔覆反应合成TiCp/Al复合材料过程,数值计算该过程的温度场和流场时需将所发生的化学反应热纳入计算.因此本文采用在试样扫描过程中突然停止激光发射的办法,得到反应过程中不同阶段所形成的组织,进而判断出各阶段所发生的反应;利用差热分析法(DTA)和热力学计算法确定反应热焓值.研究表明:激光熔覆条件下Al-Ti-C粉料层中合成反应的过程为:先发生3Al+Ti→AlaTi反应,再发生A13Ti+C→TiC+A1反应.3Al+Ti→A13Ti的反应热为146.63 kJ/mol,Al3Ti+C→TiC+Al的反应热为38.60 kJ/mol.该反应热焓值可用于温度场和流场的数值模拟计算.
关键词:
激光熔覆
,
差热分析
,
热力学计算
,
化学反应
,
反应热焓
邹德宁
,
黄延禄
,
梁工英
,
苏俊义
稀有金属材料与工程
针对激光熔覆反应过程中的熔化和凝固问题,采用对流/扩散单相统一控制方程组,统一处理固相、固液两相和液相中的传热和流动问题;对运动引起的动量传输和能量传输,采用源项法分别在动量方程和能量方程中加以处理;在商用软件PHOEMCS基础上增添相应模块,开发了激光熔覆三维瞬态温度场数值模拟软件.并以ZL104合金激光熔覆原位合成TiCP/Al复合材料的工艺为实例,进行数值模拟,模拟结果与实验结果基本一致.
关键词:
激光熔覆
,
原位合成
,
数值模拟
,
温度场
,
TiCP/Al复合材料
邹德宁
,
杨军
,
梁工英
,
苏俊义
稀有金属材料与工程
用实验法获得了激光熔覆反应合成TiCp/Al复合材料过程激光突然停止时刻的显微组织;在已开发的激光表面熔凝过程三维瞬态温度场和流场模拟程序的基础上,考虑了激光熔覆反应过程的特点,用试错法改变原位反应各自的反应温度并依此温度分别将反应热对温度场的影响计入数值计算,将计算得到的温度与激光突然停止试验组织状态图的位置线进行比较,估定出了不同原位反应的发生温度;以不同参数进行工艺试验并进行模拟计算,比较熔覆层与基体界面结合处的金相组织和模拟计算温度对应的情况,验证了估定温度的可靠性;激光熔覆条件下原位反应温度的确定,为合理选择加工参数并优化工艺提供了参考依据.
关键词:
激光熔覆
,
TiCp/Al复合材料
,
原位反应温度
,
激光突然停止试验
,
数值计算
