浇注温度和固溶温度对挤压铸造Al-6.8Zn-2.5Mg-2.0Cu合金组织和性能的影响

研究了浇注温度和固溶温度对挤压铸造Al-6.8Zn-2.5Mg-2.0Cu合金组织和性能的影响。结果表明,与金属型重力铸造相比,挤压铸造可以显著细化合金的微观组织,减少铸件缩松缺陷,从而提高其力学性能。在金属型重力铸造下,初生α-Al相晶粒尺寸随着浇注温度的增加而增大。在挤压力为60MPa时,随浇注温度的增加,α-Al相晶粒尺寸先减小而后增加。在浇注温度为720℃时,凝固组织的二次枝晶间距最小,约为26.3μm,铸件的抗拉强度和伸长率分别为310 MPa和4.0%。铸件经过470℃固溶10h+130℃时效24h热处理后,抗拉强度和伸长率分别达到590MPa和4.7%,获得了良好的强韧化效果。     

金属型表面喷涂法和热化学反应法涂层性能

以Al2O3、SiO2、低熔点玻璃粉为原料,分别采用喷涂法和热化学反应法在金属型表面形成涂层,对比分析涂层与金属型基体的结合强度、铝合金熔体在涂层面的润湿性以及涂层对铝合金铸件表面粗糙度的影响。结果表明,热化学反应法涂层形成3Al2O3·2SiO2、Al2SiO5新相,涂层与金属型基体结合强度达8.95 MPa,而喷涂法涂层与金属型基体结合强度仅为0.97 MPa;铝合金熔体在热化学反应法涂层和喷涂法涂层表面接触角分别为143.7°和127.5°,对应铸件表面粗糙度值分别为1.817μm和2.654μm;连续浇注铝合金后热化学反应法涂层无脱落现象,浇注所得铝合金铸件表面光洁平整,粗糙度(Ra)值为1.0~2.0μm。     

气缸盖壳型铸型和石子造型的凝固技术

以整体式直列四缸水冷式柴油发动机气缸盖为研究对象,采用单一石英石子作为造型材料,铸型由单面覆膜砂壳型、壳芯和实心砂芯组装而成,在单体直壁砂箱内进行造型紧实,用砂箱顶部锁紧压板压实铸型,将孕育铸铁HT250金属液在重力铸造下浇注成形,浇注系统采取底注开放式,实现了铸件分型面上无披缝和铸型型腔无气眼桩、无冒口的均衡凝固。结果表明,铸件的面粗糙度Sa为11.89μm,抗拉强度为265.2MPa,硬度(HB)为209;基体组织中的石墨形态为片状A型,石墨大小等级为3~4级,珠光体及索氏体数量大于98%;铸件成品率达到95%,铸造工艺出品率大于85%,砂铁比达到1∶1,石英石子和铸型覆膜砂的回收再利用率均达到90%以上。     

高铁机车内燃机V型缸体铸造工艺设计

介绍了高速铁路机车用16V280型内燃机缸体的铸件结构及技术要求。详细阐述了该铸件的铸造工艺设计:采用开放式浇注系统,在每个内浇道处设计SiC过滤网,采用大容量射芯技术制芯,再将砂芯进行叠加组芯,替代传统的手工造型、制芯方法,油管铸造采用强制冷却镶铸工艺。生产结果显示:表面粗糙度Ra 12.5~25μm,无粘砂缺陷,铸件的披缝小于2 mm;铸件的球化率95%,基体组织为铁素体+25%珠光体;抗拉强度530 MPa,屈服强度340 MPa,伸长率8%,硬度190~210 HB,硬度差为30 HB,均符合技术要求。     

倾斜式离心铸造对钛合金铸件质量的优化

开发了一种新型钛合金铸造工艺，在设计阶段将钛合金铸件的石墨铸型倾斜摆放，浇注系统搭设在铸件厚大部位，以实现倾斜式离心浇注。同时，分别采用常规立式重力浇注和立式离心浇注，对比研究了两种铸件的表面质量及内在质量。结果表明，倾斜式离心浇注铸造工艺可以减少铸件表面的流痕缺陷，提高钛合金铸件的产品质量，减少后续补焊修整，缩短产品生产周期、降低生产成本。     

压射比压对流变挤压铸造7075合金组织及性能的影响

采用剪切低温浇注工艺(LSPSF)制备了半固态7075合金浆料,对流变挤压铸造成形铸件的组织和力学性能进行分析,研究了压射比压对7075合金组织及力学性能的影响。结果表明,随着压射比压从50 MPa增大到110 MPa,晶粒平均直径从39.3μm减小到31.6μm;铸件容易发生液相偏析固相率从82%减少到63%,液相偏析有增大倾向,抗拉强度增加,但伸长率先增加后减小;压射比压为80MPa左右时,能生产出综合性能良好的7075合金铸件。     

熔模铸造钛合金直齿面齿轮快速成形工艺

为了解决传统减材制造钛合金直齿面齿轮工艺复杂、成本高昂、精度偏低的问题,采用基于快速铸造成形原理建立熔模铸造的试验模型。通过试验得出用于熔模精铸型壳组分配比、蒸气脱蜡、型壳焙烧、真空室离心浇注及制件后处理的具体工艺。对铸件尺寸精度和表面粗糙度检测表明,这种工艺可以铸造出精度等级达到CT4级、尺寸误差小、表面粗糙度低(4.52μm)的钛合金直齿面齿轮,并验证了工艺的可行性。     

自耗电极/感应凝壳熔铸TiAl基合金成分均匀性研究

利用重力和离心铸造方法，在金属型中浇注了目标成分为Ti-48Al-2Cr-2Nb（原子分数，％）的TiAl基合金，随后对其进行热等静压（HIP）处理（1270℃／173MPa／4h），研究了合金中各元素的分布均匀性。结果表明，熔炼过程中Al元素将产生一定的挥发。使得重力和离心浇注的TiAl基合金中Al元素含贯均低于目标成分，离心力场对成分均匀性无明显影响。各种元素沿铸件横截面径向分布基本上是均匀的，微观区域内的成分波动可通过HIP工艺得到显著的改善。     

FDM技术在熔模铸造生产中的运用

ProCAST模拟软件和3D打印技术可以用于熔模铸造新产品开发,有效改善成本高、周期长的现状。首先,采用UG软件建立零件和浇注系统三维模型,运用ProCAST软件对零件的工艺方案进行模拟;其次,采用FDM成型工艺ABS材质打印零件模型,并将ABS模型和蜡质浇注系统组树;最后,通过熔模铸造制壳、脱蜡、焙烧、浇注等流程制备铸件,用三坐标测量仪和粗超度仪检测铸件。结果表明,该工艺铸件尺寸精度达到CT6,表面粗糙度低于Ra6.8μm以下。     

锡青铜叶轮的铸造工艺研究

采用真空熔炼、熔模造型以及离心铸造方法制备了ZCu Sn3Zn8Pb6Ni1Fe Co锡青铜薄壁叶轮。研究了在不同的浇注系统、离心转速、型壳预热温度、浇注温度下叶轮的制备情况。结果表明:采用改进后的浇注系统避免了因采用原浇注系统而造成的表面气孔缺陷,在离心转速为300 r/min、型壳预热温度750℃、浇注温度1 150℃的工艺参数下,铸件无气孔、缩孔和夹杂等缺陷,达到了使用要求。     

浇注温度对机械壳体用ZM5镁合金性能的影响

采用五种浇注温度进行了机械壳体用ZM5镁合金重力铸造试验,并进行了铸件试样力学性能和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明,随浇注温度的提高,铸件的强度和耐腐蚀性能均先提高后下降。铸件的浇注温度优选为730℃。与700℃相比,浇注温度为730℃时铸件试样的抗拉强度增大31MPa(227→258MPa),断后伸长率减小3.7%(17.8%→14.1%),腐蚀电位正移103 m V(-0.974→-0.871V)。     

基于SLA技术的钛合金熔模精密铸造工艺

采用SLA光固化成型技术和钛合金熔模精密铸造相结合的方法,从SLA光固化熔模结构设计及制壳工艺、铸件浇注工艺、热等静压等3个方面展开工艺研究。结果表明,SLA光固化中空腔体熔模原型设计及型壳直接高温焙烧的工艺合理可行,有效解决了型壳开裂的技术难题;采用离心真空浇注和热等静压工艺,可保证复杂铸件的充填性和内部质量;该工艺成功研制出符合技术要求的铸件,其表面粗糙度可达6.3μm,尺寸精度达到CT6级,综合性能满足国军标要求。     

K4169合金叶轮真空自耗电极凝壳炉离心铸造工艺研究

高温合金铸件在航空航天等领域有着广泛和重要的应用,常用工艺为感应熔炼浇注.该浇注工艺使用氧化物坩埚,会对原材料纯净度产生影响,且采用重力浇注,合金内部易产生疏松、浇不足等缺陷.为提高合金液纯净度,通过使用真空自耗电极凝壳炉对K4169叶轮进行离心浇注,针对不同浇注系统及离心转速进行了铸造模拟.结果表明,铸造缺陷主要集中...     

小孔铸件离心浇注机的设计

用离心浇注工艺生产各种中小型铜合金套环类零件,可以获得优质铸件和良好的经济效益,因此它的使用是很普遍的。由于受到设备限制,过去很难采用离心浇注工艺生产小内径的铜套,因而改用金属型或砂型铸造。与离心铸造相比,用金属型或砂型铸造生产铜套,都不同程度地存在铸件铸造缺陷多、机械性能差等缺点。同时,金属型或砂型铸造有较大的浇冒系统,其重量占浇入铸型内合金液重量的1/5～2/5。而离心浇注生产率高于金型或砂型铸造,且生产的铸件无浇冒系统,因而大大提高了金属利用率,减少了铸件清理工时。我厂为了采用离心浇注工艺来生产大批量、多品种、小内径的铜套,并解决普通离心浇注机存在的生产效率低、劳动强度大等问题,采用了双层模具法离心铸造。要求浇注机在以     

变速箱箱体无冒口消失模铸造工艺参数的优化

选择半封闭底注式浇注系统,借用Pro CAST仿真软件,通过正交试验对变速箱箱体消失模无冒口铸造的工艺参数进行了优化。研究表明:浇注温度为1 460℃、泡沫模样密度为20 kg/m3、负压度为0.05 MPa时铸件的缩孔、缩松倾向小。     

增材制造PS模样石膏型熔模铸造铝合金气缸盖

基于对PS粉末的粒度分析和对PS粉末、石膏粉末的热重分析,进行了激光选区烧结PS粉末制作气缸盖模样、模样浸涂低温蜡、组装浇注系统模簇、石膏型熔模成形工艺造型、焙烧,在负压条件下浇注ZL101A铝合金气缸盖,随后对铸件进行了T6热处理和检测分析。结果发现,ZL101A气缸盖的表面粗糙度(Sa)为11.894μm,硬度(HBW)为85.8,抗拉强度为142MPa,伸长率为5.5%;T6热处理后,ZL101A气缸盖的硬度(HBW)增加到106,抗拉强度增加到218MPa,而伸长率降低到1.2%。     

基于SLS的锆砂砂型与钛合金铸件界面反应研究

以锆砂为原砂材料,Y_2O_3、酚醛树脂为填充材料和粘结剂,采用热法制备覆膜锆砂,选区激光烧结(SLS)快速成形工艺制备锆砂铸型并浇注了钛合金铸件,研究了钛与铸型之间的界面反应。结果表明,采用SLS覆膜锆砂快速制备铸型,选用Y_2O_3制备涂层浇注纯钛可以铸造出轮廓清晰、表面光洁的钛铸件,且界面反应层仅约为3μm;铸件表面氧化层产物为TinO_(2n-1)和TiO_2;O扩散富集固溶层厚度约为1μm,该层生成物为TiO_2。     

浇注温度对K439B合金显微组织和力学性能的影响

采用两种不同浇注温度(1440℃和1520℃)制备了K439B合金,研究了合金晶粒组织、枝晶形貌及相组成,分析了浇注温度对合金显微组织与性能的影响。结果表明:当浇注温度为1440℃时,合金存在个别粗大晶粒,晶粒尺寸均匀性较差,二次枝晶臂间距为53. 0μm,合金的室温抗拉强度和伸长率分别为1169. 0 MPa和7. 4%,815℃/379 MPa持久寿命为71. 0 h;当浇注温度提高至1520℃时,合金晶粒尺寸略有增加,尺寸均匀性有所改善,二次枝晶臂间距提高至61. 2μm,枝晶间隙减小,组织变得致密,同时在晶界析出颗粒状M_(23)C_6型碳化物,室温抗拉强度与伸长率分别提高至1204. 0 MPa和10. 0%,815℃/379 MPa持久寿命达到124. 6 h。     

耐火骨料粒度与粒形对铸件表面粗糙度的影响

研究了金属型涂层骨料表面能、粒度和粒形对铝合金熔体润湿性和铸件表面粗糙度的影响.结果表明,涂层耐火骨料表面能是影响熔体润湿性的主要因素,其次是粒度和粒形.耐火骨料表面能越小,铝合金熔体在涂层表面的接触角越大,相应铝合金铸件表面粗糙度值越小;耐火骨料粒度小于44 μm时,随粒度增大,熔体的接触角随之增大;耐火骨料粒度大于44μm时,随着耐火骨料粒度增大,铝合金熔体的接触角减小.球形和针状耐火骨料使铝合金熔体在涂层表面的接触角增大,有利于铝合金铸件表面粗糙度的降低.     

铝合金反重力铸造成型热芯盒浇注系统的研究

铝合金反重力铸造浇注系统大部分开设在树脂砂芯内,往往内浇道开设不当就会导致产生热节,出现局部缩松缺陷,且内浇道由于刷涂料困难,导致内浇道粘砂严重,研究了一种更为合理的浇注系统,来满足反重力铸造工艺生产方式的要求。成型热芯盒浇注系统采用覆膜砂生产,内浇道与铸件连接处做成收口型设计的拼接式组装结构。成型热芯盒浇注系统能够有效防止铸件产生缩孔、缩松等铸造缺陷并减少浇注系统粘砂等问题,铸件组织致密,铸件合格率大幅度提高,回炉料的品位明显提高。