磁悬浮列车发展现状与展望

摘 要:作为新型轨道交通技术的典型代表,磁悬浮交通具有无机械接触磨损、运行速度高、安全可靠、环境友好等优点,经过60 年的发展,正逐渐走向成熟. 本文首先对国内外磁悬浮列车的发展历史作了简要回顾;然后,从结构原理、核心技术和应用场景等方面对永磁悬浮、电磁悬浮、电动悬浮和超导钉扎悬浮4 大类磁悬浮交通系统进行了详细介绍,对其悬浮特点、悬浮间隙、磁力计算、驱动技术与技术成熟度等进行了阐述,并指出发展时速600 公里级高速磁浮列车亟须解决的试验平台搭建、电机控制策略、紧急制动、线路维护、无线传能、无线通信、气动噪声、磁浮道岔等8 个关键问题;最后,对超高速真空管道磁悬浮交通系统的研究进展以及需要研究的课题进行了探讨与展望。

薄板坯连铸连轧技术发展现状及展望

摘 要: 自1989 年第一条产线投产以来,薄板坯连铸连轧技术已经走过30 多年的发展历程. 在这个过程中,通过对其技术不断探索和创新,推动了薄板坯连铸连轧技术不断向前发展. 在钢铁工业碳中和战略目标背景下,以薄板坯连铸连轧为代表的近终形制造技术得到了行业的极大关注. 本文主要回顾了薄板坯连铸连轧技术的发展,分析其关键工艺装备的演变历程,并根据其连续化程度将薄板坯连铸连轧划分为单坯、半无头和无头三代技术;分析了薄板坯连铸连轧流程的工艺特点及物理冶金特征,在此基础上提出了其产品定位,重点介绍了其代表性产品如中高碳钢、热轧高强钢及电工钢等的开发与应用现状. 最后,对薄板坯连铸连轧技术未来的发展进行了展望,提出连续化、专业化、智能化将是未来重要发展方向。

高锰钢研究进展和展望

摘要:介绍了高锰钢的发展和目前高锰钢应用情况,主要介绍了高锰钢在耐磨和汽车领域应用和相关机理。还介绍了高锰钢发展而来的其他应用领域,包括形状记忆合金、无磁钢、低温合金等。指出高锰钢未来向超高锰低密度钢方向发展,并存在着巨大的市场前景和研究价值。

国外潜艇燃料电池AIP技术发展现状及趋势

摘 要:分析了燃料电池在常规潜艇领域的应用优势,简述了德、韩、法、俄、印、西等国潜艇燃料电池AIP 技术的发展历程和技术现状。分析结果表明,世界主要军事强国均在潜艇燃料电池AIP 技术方面投入了大量研发经费,212A、214、218SG、S80 等多型燃料电池AIP 潜艇已陆续服役或下水,燃料电池AIP 技术已经成为常规潜艇动力系统的主要发展方向。为了进一步提升常规潜艇隐蔽性和续航力,燃料电池AIP技术呈现出三个方面的发展趋势,一是燃料电池电堆模块向高电流密度和功率密度方向发展,二是氢源技术由合金储氢向现场制氢方向发展,三是燃料电池系统向高功率等级、高储能量方向发展。

18000r/min超高转速轻量化新能源汽车电机轴开发

摘要:随着新能源汽车电机转速的不断提升,电机轴面临更加苛刻的刚强度、耐久性和抗过挠要求。通过合理选材,并辅之以轻量化设计、磁环境优化、工艺匹配等方法,成功开发出满足18 000 r/min 服役要求的电机轴。新电机轴在质量减少25.5%时,其自由模态频率、扭转强度、扭转疲劳寿命、台架试验过程中的噪声和温升等性能指标均不低于原低转速电机轴。通过对材料成分及工艺的优化以增强基体的强韧性有利于提升电机轴的抗扭及抗疲劳性能。通过轻量化结构设计和反向辅助磁场设计,可降低电机轴在高速旋转过程中承受的单边磁拉力、离心力、系统重力等,也有利于提升电机轴的抗挠能力,进而提升电机的耐久性和车辆的舒适性。

先进钢铁材料焊接性研究进展

摘要:进入21世纪以来,随着各工程领域对高性能钢铁材料需求的多样性和要求的提高,新一代先进钢铁材料研发随之展开。其相应的焊接材料和焊接技术成为材料应用的关键。本文重点介绍了超细晶粒钢、低碳贝氏体钢、高氮奥氏体不锈钢、高强汽车钢等先进钢铁材料的焊接工艺与接头组织性能的研究现状与进展。就焊接接头的微观组织演化、焊接接头性能、夹杂物和马氏体-奥氏体(M-A)组元的形成与影响、合金元素和热输入对焊缝组织性能的影响等进行了详细评述。研究表明,焊接热影响区是影响焊接接头性能的主要区域,同时要采用适当的焊材及工艺才能获得性能匹配的焊缝。并对焊接接头的强韧化机理、疲劳裂纹扩展机理、焊接热过程对钢材组织和性能的影响等方面的研究进行了评述。最后,对焊接材料和工艺的未来研究方向进行了展望。

0.20mm耐热型取向硅钢的微观组织、磁性能及应用

摘要:耐热型低损耗取向硅钢是制造超高能效立体卷铁心变压器的理想材料。采用OM,SEM 和EBSD 技术研究0.20mm耐热型激光刻痕和机械刻痕取向硅钢的微观组织及刻痕线晶粒取向特征,采用任意波形磁场激励测量系统研究两种耐热型取向硅钢去应力退火后在正弦及复杂工况下的电磁性能,基于MagNet有限元软件开展10kV/400kVA超高能效变压器铁心和绕组建模、仿真分析及实验验证。结果表明:耐热型激光刻痕和机械刻痕取向硅钢磁畴细化机制完全不同,前者依赖于在原始厘米级大尺寸Goss晶粒表面形成由金属氧化物填充的平行沟槽,后者通过在基体表层形成等距离分布的直径40~50μm 随机取向晶粒,其与原始晶粒之间的大角度晶界及亚晶界可细化磁畴降损;在850℃退火0~8h过程中,两种耐热型取向硅钢样品的铁损均先下降、后小幅上升或趋于平稳,谐波和直流偏磁工况下的损耗变化规律基本相当;在完成铁心截面级数优化、磁场和损耗仿真的基础上,研制的国产耐热型激光刻痕取向硅钢10kV/400kVA立体卷铁心变压器空载损耗、负载损耗分别较国标GB20052—2020 能效1 级变压器限定值大幅降低了17.3%和7.9%,具有超高能效特征。

冷拔小口径16MnNiV无缝钢管的显微组织与力学性能演变规律

摘要:16MnNiV钢由16Mn,16MnV钢发展而来,棒坯经热穿孔轧制成为管坯后,再进行冷轧、冷拔和热处理,用于制备高强度小口径的高压油管。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射技术(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)以及物理化学相分析法研究了在拉拔制管过程中小口径16MnNiV 无缝钢管显微组织与力学性能的演变,揭示了其微观组织以及第二相析出的变化规律,并计算了其强化增量,相关结果可以为高强度高压油管的材料研制和性能提升提供参考。结果表明,实验钢在拉拔制管过程中的主要组织为铁素体与珠光体,随着冷拔工艺的进行,实验钢的有效晶粒尺寸呈现减小趋势。从析出情况来看,一次拉拔后退火会增加其析出总量,二次拉拔后退火不改变其析出总量。通过EDS分析得知,析出的第二相粒子为VC。经过冷拔过程以及不同的热处理工艺,实验钢的抗拉强度和屈服强度均逐渐增加,伸长率逐渐降低。强化机理计算可知,由于冷拔过程变形量较大,实验钢屈服强度的提高主要来自于细晶强化的贡献。ϕ6.35mm×3mm 圆管经过热处理后的抗拉强度达到960MPa以上,屈服强度达到864MPa,伸长率达到15.5%,相比于其他16Mn系高压油管产品,力学性能得到较大提升,同时获得了良好的强塑性匹配。

新能源汽车驱动电机用高强度无取向硅钢片的研究与进展

摘要:本文系统介绍了混合动力汽车和电动汽车所用驱动电机的特点和类型以及其对无取向硅钢片的要求,总结出适用于驱动电机的无取向硅钢片是既要求高强度、疲劳性能等力学性能,也要求高磁感和低的高频铁损等磁性能的复合材料。全面介绍了业界领先的各日本钢铁公司关于高强无取向硅钢片相关专利的具体内容,并通过相关热力学计算分析了各专利中所涉及的技术路线,得出析出强化技术路线是未来发展趋势,而其中Ti析出强化不可行,Nb析出强化可行但是成分和工艺窗口狭窄,且必须和Ni、Mn的固溶强化相结合;而Cu的析出强化途径工艺简单且易行、成本经济。

钛及钛合金的制造技术

摘要: 新日铁住金股份公司( NSSMC) 的钛部门继承了原新日本制铁股份公司以及原住友金属工业股份公司多年积累的技术,然后将其有效地进行了融合。新日铁住金目前可以为普通工业用纯钛提供多种多样的、世界顶级质量的产品,另外,还能够为高品质要求的航空领域提供机体及发动机用优质钛及钛合金产品。