超薄因瓦合金带材研究进展

摘要:因瓦合金以其极低的线膨胀系数和优异的软磁性能而闻名,已广泛应用于精密光学、微电子、磁屏蔽和航空航天等行业。本文重点介绍超薄因瓦合金带材产品,这类产品对于精密金属掩模版和精密机电元件等高端应用至关重要。文中系统总结了包括电铸、精密冷轧以及后续表面质量强化工艺在内的先进制造技术,并对其制造机制、技术优势和现有局限性进行了比较。此外,本文还全面综述了织构调控、退火参数控制、脉冲电流辅助处理和氢气退火等关键性能优化策略,以阐明因瓦合金带材强化和软磁性能增强的内在机制。研究人员特别关注高纯冶金在确保超薄产品表面无缺陷和尺寸稳定性方面日益增长的重要性,目前其制备技术已成为关键瓶颈。总体而言,精确控制工艺参数、高洁净度冶炼以及多性能协同优化的举措是实现超薄因瓦合金高性能的关键。

我国型钢生产的现状及展望

摘要:型钢产品在国民经济建设中占有重要地位。随着型钢产品应用领域的不断扩大,对其性能提出了更高的要求。近年来我国对型钢生产技术与装备展开了研究,取得了较多成果。对型钢生产的工艺技术、轧制装备、产品开发等进行了总结和概述,对型钢生产关键核心技术、组织性能调控、新产品开发及智能化技术在型钢生产中的应用前景进行了展望。

高强钢熔化极活性气体保护电弧焊免预热焊接技术综述

摘要:为了降低焊接过程中的能耗,免预热焊接值得研究和应用,这符合碳中和目标与绿色制造的发展趋势。免预热焊接最主要的难点是防止焊接裂纹。焊接裂纹的形成主要与母材热胀系数失配、焊接母材残余应力过大、焊接区域的脆性包括脆硬组织、魏氏组织和氢脆等因素有关。免预热导致焊前预热的缩小焊接温差、降低焊接冷却速度、清除焊件表面水分等作用取消,因此需要在焊接材料以及焊接工序中提升抵抗裂纹的能力,补偿预热的作用,要从焊接母材、焊丝以及焊丝与工序匹配、焊接工艺优化等方面综合协同,同时通过有限元模拟预测焊接变形和残余应力帮助改进免预热焊接技术。本文重点阐述了免预热MAG焊接的关键技术路径,包括低淬硬倾向母材的选择、适配性焊丝研发及焊丝与焊接工序的强度匹配、焊接热输入与层间温度控制等工艺优化措施,为高强钢免预热MAG焊接技术的工程应用提供参考。

冶金机理与贝叶斯优化XGBoost融合的VD炉精炼终点钢液温度预测

摘要:在炼钢生产过程中,真空脱气精炼(VD)炉是生产高品质钢的重要设备之一,其精炼终点温度对钢液质量、生产效率和连铸顺行具有重要影响。为了实现对VD炉精炼终点钢液温度的精准控制,本文采用冶金机理和贝叶斯优化极端梯度提升(metallurgical mechanism–Bayesian optimization–extreme gradient boosting, MM–BO–XGBoost)相结合的方法建立钢液温度预测模型。首先,基于VD炉冶金机理解析,确定影响精炼终点钢液温度的主要因素;其次,使用3σ原则对实际生产数据进行预处理,剔除异常值,并采用皮尔逊相关性分析剔除对钢液温度影响较小的因素,从而确定模型的输入变量;再次,将冶金机理与XGBoost模型进行融合,对输入变量的初始特征重要性进行部分放大;最后,针对XGBoost模型的超参数寻优问题,采用贝叶斯优化(BO)对其进行超参数寻优,由此构建了MM–BO–XGBoost模型。在模型仿真过程中,对本文模型同时使用网格搜索和随机搜索进行超参数寻优,旨在对比和验证BO寻优的效果;此外,使用本文提供的数据对已有的冶金机理模型、多元线性回归模型和反向传播神经网络模型进行仿真,并与MM–BO–XGBoost模型进行性能对比。结果表明:本文提出的MM–BO–XGBoost模型的超参数优化效果最好;本文模型的预测VD炉终点钢液温度在±10 ℃和±15 ℃误差范围内的命中率分别为87.81%和96.42%,均高于其他对比模型,综合性能最优。本文构建的VD炉钢液精炼终点温度预测模型,对实现钢液温度精准控制、降低生产成本和提高VD炉精炼效率具有重要的现实意义。

碳素钢表面熔覆技术的研究进展

摘要:熔覆技术因稀释率低、热影响区小和覆层强度高等特点,在工业中被大量应用。概述了冷金属过渡熔覆、激光熔覆与等离子熔覆三种常见的熔覆方法及研究现状,并从工艺参数、数值模拟、复合熔覆和外部辅助等方面对熔覆层表面成形和熔覆层质量控制进行了综述。最后,对表面熔覆技术的研究方向进行了展望。

马氏体时效钢中逆转变奥氏体形成机制及性能影响进展

摘要:传统的马氏体时效钢凭借优异的强度与加工性能,在航空航天、高端装备等领域应用广泛,但传统马氏体时效钢因内部析出相形态与分布不佳,存在塑性韧性不足的应用瓶颈。为突破这一局限,系统综述了马氏体时效钢中逆转变奥氏体的形成机制、调控路径及其对材料性能的影响规律。研究表明,镍、钴、钼、钛等关键合金元素通过富集偏析、促进析出相生成等方式,显著影响逆转变奥氏体的形核与稳定性;固溶-时效、增材制造、轧制等工艺通过调控温度、应力、元素扩散行为,可实现逆转变奥氏体体积分数与形貌的精准调控。逆转变奥氏体与马氏体基体形成的多相组织,能通过相变诱导塑性ransformation-induced plasticity,TRIP)效应实现强度与韧性的协同优化,其体积分数、分布状态与材料抗拉强度、硬度、塑性呈现明确的定量关系。通过整合热力学与动力学分析,建立了“合金元素-析出相-工艺-逆转变奥氏体-性能”的完整关联体系,为马氏体时效钢的成分设计、工艺优化提供了理论支撑,同时展望了其在增材制造复杂构件、低成本合金开发、极端环境服役材料等领域的应用潜力,为高性能马氏体时效钢的研发与工程应用奠定基础。

我国棒线材生产流程短捷化的进步与展望

摘要:分析了近年来我国棒线材产量及产品结构的发展和变化;针对棒线材生产流程短捷化,以轧制工序为出发点,从缩短与前工序的界面、轧线本身短捷化、缩短与后工序的界面3个方面介绍了已取得的技术进步并提出了一些新思路,在此基础上探讨了我国棒线材生产流程短捷化方面面临的挑战和未来发展方向,指出对生产流程短捷化的创新是棒线材新一轮产品结构优化和技术装备升级发展的重中之重,也是整个产业链需要共同努力的主要技术方向。

钢结构厚板焊接关键技术

摘要:钢结构厚板焊接是大型工程建设的核心技术,直接决定结构安全与可靠性。我国自20 世纪80 年代起逐步突破厚板焊接技术瓶颈,国家体育场“鸟巢”相关焊接技术荣获国际权威奖项,标志着我国该领域技术已跻身国际领先水平。然而,当前行业内部分从业人员理论认知欠缺、技术应用不规范等问题,导致工程质量隐患与经济损失频发。基于焊接基础理论与工程实践,分析了钢结构厚板焊接机理,探讨了钢板和焊缝产生偏析的成因及其影响。重点讨论控制冷却速度(t8/5(t8/3)、t100)对焊接接头性能的重要性,详细阐述多层多道错位焊接技术在减少偏析、控制线能量和提升焊接接头综合性能方面的优势,提出“打底焊(SMAW)-填充焊(GMAW)-盖面焊(FCAWG)”组合焊接工艺方案。研究成果为精准控制焊接缺陷、提升厚板焊接接头综合性能提供了理论依据与技术指导,对规范行业技术应用、降低工程损失具有重要实践价值。

轴承钢生产关键技术及发展浅析

摘要: 轴承钢是一类重要的钢铁材料品种,其冶金质量要求极为严格。总结了轴承钢产品的发展现状,介绍了我国轴承钢行业在产品质量控制和高端产品研发方面与国外存在的差距。围绕轴承钢生产过程中的关键技术,梳理分析了国内轴承钢行业在氧含量控制、夹杂物控制、连铸坯组织控制、碳化物控制、热处理工艺等方面的发展现状。氧含量控制要协调转炉高拉碳、脱氧工艺、钢渣精炼、钢包吹氩以及真空脱气精炼等方法。同时,冶炼过程中的钢渣精炼、夹杂物变性、中间包冶金以及电磁搅拌等工艺可有效控制夹杂物。在连铸坯组织控制方面,需协调运用低过热度、电磁搅拌以及凝固末端压下等技术。碳化物则主要通过合适的热处理与控轧控冷工艺进行控制。最后,探讨了国产轴承钢生产技术的一些未来发展趋势。

激光精密加工降低取向硅钢铁损的研究进展

摘要:取向硅钢的发展对电力系统具有至关重要的影响。在国家“双碳”战略的驱动下,通过激光精密加工来实现对取向硅钢的磁畴细化,成为当前降低能耗的主要方法。阐述了磁畴结构为取向硅钢变压器损耗的关键因素,激光精密加工通过高能激光束在硅钢表面形成热应力区来细化磁畴结构,从而降低铁心损耗(以下简称铁损),综述了非耐热型和耐热型两种激光精密加工细化磁畴技术的研究现状,分析了不同的激光功率、激光斑点形状、刻痕速度、刻痕间距及深度等参数加工硅钢表面与其铁损的关系。