Desde que trabajé en el extranjero y regresé a China en los últimos años, he llevado a cabo investigaciones principalmente sobre la preparación de materiales de aleaciones ultraligeras, solidificación de metales controlada en campo externo, simulación de procesos de moldeo, estructura de materiales y caracterización del rendimiento. optimización del proceso de cambio de fase de estado sólido del metal, etc. Los principales resultados de la investigación se resumen a continuación:
Investigación sobre el control de la solidificación y la tecnología de refinamiento y endurecimiento del grano de aleaciones de magnesio
En los últimos años Durante años, se ha estudiado la influencia de los campos electromagnéticos en la estructura de solidificación y las propiedades de las aleaciones de magnesio, y se han realizado estudios comparativos del efecto de refinación del refinador en aleaciones de aluminio y magnesio bajo la acción de la colada continua ordinaria, la colada continua electromagnética y la fuerte. campo magnético Los resultados muestran que el efecto de refinación del grano bajo la acción simultánea del campo magnético y el refinador es mejor que el efecto de ambos. La investigación sobre los cambios en la estructura de solidificación de la aleación de magnesio AZ31 bajo la acción de campos ultrasónicos muestra que la segunda fase en la microestructura de AZ31 obtenida en condiciones ultrasónicas se vuelve más fina y delgada, y los granos se vuelven redondeados y uniformes. el efecto de cavitación del campo ultrasónico y el efecto de flujo acústico pueden mejorar la microestructura de las aleaciones de magnesio. El trabajo de investigación en esta dirección ha sido financiado por el proyecto del Programa Nacional de Investigación y Desarrollo de Alta Tecnología (863) "Investigación sobre el campo externo de compuestos de aleación de magnesio y tecnología de fortalecimiento y endurecimiento de aleación de grano fino" (2009AA03Z525).
Investigación básica sobre la preparación de aleaciones ultraligeras y espumas metálicas porosas
Realizar investigación básica sobre aleaciones de magnesio ultraligeras y proponer combinar el diseño de aleaciones ultraligeras con elementos externos. Procesos de formación de acción de campo para preparar aleaciones de magnesio ultraligeras de alta calidad. La idea de investigación de materiales ligeros aprovecha al máximo la densidad extremadamente baja (1,35 g/cm3 o incluso menos) de las aleaciones de magnesio y litio ultraligeras, excelente. rendimiento del procesamiento de deformación, reducción de amortiguación y vibración y resistencia a la penetración de partículas de alta energía. Al mismo tiempo, a través de la aleación puede refinar los granos, eliminar impurezas, reducir la segregación, mejorar las propiedades mecánicas de las aleaciones de magnesio ultraligeras y. mejorar la resistencia al calor y a la corrosión para cumplir con los requisitos de materiales livianos, de alta resistencia y dureza en industrias como la aviación, la aeroespacial y la fabricación de automóviles. Parte del trabajo de investigación en esta dirección ha sido financiado por el Proyecto Clave de Investigación en Ciencia y Tecnología del Ministerio de Educación “Investigación básica sobre la formación de palanquillas fundidas de aleación de magnesio y litio bajo el efecto de campos electromagnéticos/ultrasónicos” (107031), y la Provincia de Liaoning. Proyecto de la Fundación de Ciencias Naturales "Diseño computacional inteligente y formación de aleaciones de magnesio ultraligeras" Optimización de procesos" (20082172) y Fondo especial de construcción interdisciplinaria de la Universidad Tecnológica de Dalian "Investigación sobre métodos de optimización y modelado de diseño de materiales de aleaciones de magnesio ultraligeros basados en redes neuronales y algoritmo de enjambre de partículas". Recientemente, se han llevado a cabo cálculos numéricos de la formación de espuma de metal fundido y experimentos de procesos relacionados, con el objetivo de preparar materiales metálicos porosos con características de material tanto estructurales como funcionales.
Investigación sobre tecnología de fundición continua de alta eficiencia de aleación ligera y simulación de acoplamiento de campos múltiples
Como medio principal para producir piezas en bruto de aleación ligera deformadas y lingotes refundidos a presión, enfriamiento directo La tecnología de fundición continua se ha utilizado ampliamente en aleaciones de aluminio. Se utiliza ampliamente en la producción de aleaciones de magnesio, pero su uso en la producción de aleaciones de magnesio aún no es popular. Los pocos fabricantes que dominan la tecnología de producción de colada continua de aleaciones de magnesio también tienen problemas como velocidad de colada lenta, tendencia al agrietamiento en caliente de los lingotes y mala calidad de la superficie. Se realizaron simulaciones numéricas e investigaciones experimentales en lingotes de colada continua de enfriamiento directo de aleación de magnesio, y se estableció un modelo de campo térmico/campo de tensión que puede calcular el estado inicial de la colada continua donde es más probable que ocurran defectos. Los resultados se compararon y corrigieron usando. datos medidos industriales. Los resultados se pueden utilizar para optimizar el plan del proceso de fundición continua. La innovación de este trabajo es utilizar métodos de cálculo experimentales y numéricos para determinar el comportamiento de tensiones y deformaciones de aleaciones de magnesio y aluminio en estados sólidos y semisólidos y establecer ecuaciones constitutivas que puedan incorporarse a modelos matemáticos para establecer la curva de ebullición; de la zona de enfriamiento secundaria de lingotes de colada continua para establecer con precisión las condiciones límite del modelo matemático de colada continua establecer criterios de craqueo en caliente y aplicarlos al modelo para predecir la tendencia al agrietamiento optimizar los parámetros del proceso de colada continua para aumentar la velocidad de colada y reducirla; la tendencia al crack.
Investigación sobre el mecanismo de evolución del moldeo de aleaciones ligeras y la estructura y propiedades del material bajo la acción de campos externos.
La tecnología de fundición continua electromagnética utiliza moldes de refrigeración por agua y campos electromagnéticos para restringir simultáneamente el líquido. Conformación de metal. Fuerza electromagnética Su existencia reduce la fricción entre el metal líquido y la pared del cristalizador durante el proceso de fundición, reduciendo así la tendencia a la refundición secundaria del metal de la superficie de la losa de fundición. Por lo tanto, puede reducir la generación de superficie. Defectos como marcas de fricción y tumores de segregación. Al mismo tiempo, la fuerza electromagnética tiene una fuerte influencia sobre el metal líquido. Tiene un efecto de agitación, lo que hace que la estructura del lingote sea uniforme y los granos se refinan.
Los resultados de la investigación sobre la fundición electromagnética de aleaciones de aluminio, aleaciones de cobre y aceros muestran que el método de fundición continua electromagnética es muy eficaz para mejorar la calidad de las piezas fundidas de aleaciones. La estructura estructural y las propiedades mecánicas de las palanquillas fundidas formadas bajo el campo electromagnético son mucho mejores. que las palanquillas de colada continua ordinarias. Mediante el uso simultáneo de moldes de refrigeración por agua y campos electromagnéticos, se puede aumentar eficazmente la velocidad de colada continua de aleaciones ligeras con un amplio rango de cristalización, se puede mejorar la calidad de la superficie y la microestructura de los lingotes y también se puede mejorar el grado de segregación en los lingotes. ser reducido. Por primera vez, esta investigación combina un molde ranurado de inyección directa con enfriamiento por agua con un campo electromagnético y lo aplica a la colada continua de enfriamiento directo de aleaciones ligeras. El molde de colada continua electromagnética y el sistema de agua de enfriamiento dividido pueden aumentar la velocidad de fundición. No solo se puede utilizar aleación de aluminio, también se puede promover la colada continua de aleación de magnesio.