镁合金调压铸造充型能力的研究

调压铸造作为一种先进的铸造技术,具有充型能力强,补缩能力高等优点,有望在镁合金大型复杂薄壁铸件的生产中发挥重要作用.通过浇注镁合金薄板试样,将调压铸造技术与低压铸造、差压铸造和重力铸造技术的充型能力进行了对比,发现调压铸造能够提供最为优异的充型能力;分析表明,较低的型内反压是提高调压铸造充型能力的主要原因.     

镁合金真空低压消失模铸造充型能力的研究

利用自主开发的真空低压消失模铸造技术及其装备研究了AZ91D镁合金在不同工艺参数条件下的成型能力，成功地浇注出了电机外壳、排气管等复杂的镁合金铸件，试验研究表明，这种新的消失模铸造工艺大大提高了镁合金的充型能力，消除了重力下消失模铸造美合金充型能力差，易形成浇不足和冷隔缺陷的缺点。     

半固态镁合金充型性能研究

采用正交试验设计，研究了SIMA法镦粗形变半固态AZ91D镁合金的挤压充型性能。结果表明：半固态加热温度对充型性能的影响作用最大，其次是保温时间，形变率的影响作用相对最小：随着半固态加热温度的升高或保温时间的延长，合金浆料的充型性能提高：但形变率从20％增加到30%时，浆料的充型性能反而有所降低，形变率从30％增加到40%时，浆料的充型性能增加。试验优选的成形工艺参数为：加热温度580℃,保温时间20min,形变率20%。     

镁合金真空低压消失模铸造影响因素及充型能力的研究

介绍了一种新的真空低压消失模铸造工艺,分析了该工艺的工作原理和影响因素,并采用窗体及电机壳体模样测试了AZ91D镁合金在该工艺条件下的充型能力。研究表明：充型气体的气压与流量、泡沫模样的密度与裂解特性、涂层厚度及透气性、浇注温度、真空度等是镁合金真空低压消失模铸造过程中的主要影响因素。窗体和电机壳体成功浇注试验证明了真空低压消失模铸造新工艺大大提高了镁合金的充型能力,消除了重力下消失模铸造镁合金充型能力差、易形成浇不足和冷隔缺陷的缺点。     

原位TiBw/Ti复合材料的流动性及其充型能力

采用自蔓延高温合成-感应熔炼制备了原位TiBw／Ti复合材料，通过熔模铸造，成形了“⊥”形和楔形钛基复合材料试样，测定了钛基复合材料的流动性能和充型能力。研究结果表明，与基体合金相比，钛基复合材料熔体的流动性降低了30％，钛基复合材料充满楔形试样的最小壁厚为0．30mm。提出了一种新的表征钛基复合材料充型能力的方法。经计算，在自由流动的情况下，原位TiBw／Ti复合材料熔体填充细小型腔的大小为0．975～2．460mm。     

镁合金负压消失模铸造充型过程的研究

镁合金负压消失模铸造充型过程的直接观察实验的结果表明 ,不抽真空时 ,金属前沿呈微凸形平缓地向前推进 ;抽真空时 ,因在模样分解产物的排除方向上存在一正的压力梯度 ,金属液优先沿模样壁充填型腔使流动形态呈不规则的凹形形态。提高真空度 ,不规则的流动形态的凹度更大且充型时间明显缩短。浇注方式对流动形态和充型时间的影响不大 ,与顶注和侧注相比 ,底注时充型过程最为平稳 ,且其充型时间最长。根据试验结果 ,建立了镁合金负压消失模铸造充型过程的模型     

机械振动对消失模型壳铸造镁合金充型能力的影响

在AZ91D镁合金消失模型壳铸造的浇注过程中施加垂直方向的机械振动,研究了不同的振动频率和振幅对消失模型壳铸造充型能力的影响,并在不同浇注温度下与未振动条件进行了对比分析。通过对不同参数下获得的AZ91D试样的长度和面积进行分析,探讨了机械振动对消失模型壳铸造镁合金充型能力的影响。结果表明,浇注温度不同的镁合金在机械振动下相比于未振动时充型能力得到显著提高,且浇注温度越低,充型能力的提高幅度越大。在浇注温度为690℃时,充型长度提高了75.6%,充型面积提高了82.3%。随着振动频率和振幅的增加,AZ91D镁合金的充型能力逐渐提高,当振动频率为100Hz,振幅为1.0mm时,消失模型壳铸造AZ91D镁合金的充型能力较为理想。     

大型镁合金铸件的充型模拟及缺陷分析

采用FLOW-3D软件模拟了某大型镂空薄壁Mg-6Gd-3Y-0.5Zr合金铸件的充型过程,采用自由液面模拟追踪方法,研究截面突变和液流前沿汇接对合金液液面上升平稳度的影响,阐述了表面膜缺陷的形成机制,并对浇注系统提出改进措施。     

汽车发动机镁合金缸盖罩充型及凝固模拟

运用JSCAST软件,模拟AZ91D镁合金汽车发动机缸盖罩液态压铸充填过程及凝固过程,通过分析充型过程以及凝固过程的模拟结果进行浇注系统的优化设计,按照优化后的浇注系统再次进行充型与凝固模拟验证,对其产生的缺陷进行分析,进一步优化工艺参数。经分析验证证明：所设计的浇道及溢流槽、排气槽合理,整个充填过程平稳。     

镁合金半固态流变充型过程数值模拟

利用所建立的流场、温度场耦合半固态表观粘度的三维数学模型,分析了镁合金及半固态镁合金AZ91B在不同充型速度时的流变特性。结果表明:具有伪塑性体及宾汉体特征的半固态流体,在相同充填条件下,具有充填过程平稳、卷气少等特征,从而可减少液态金属充型时遇到的常见缺陷。半固态材料铸造技术为解决铸件内部缺陷,调整成形工艺,提高产品质量提供了一种新方法。     

镁合金罩盖压铸充型过程的数值模拟

压铸工艺中浇注系统的设计是否合理，直接影响着铸件的充型质量。以手动变速箱罩盖压铸生产为对象，利用数值模拟方法，对压铸过程中速度场、温度场进行模拟分析，预测铸件可能出现的缺陷及所在部位，对罩盖浇注系统进行改进。实现镁合金罩盖压铸工艺的优化，改善铸件质量，可为类似铸件生产提供参考。     

复杂镁合金底罩压铸充型工艺优化

为研究复杂结构镁合金压铸件充型过程的卷气问题,采用Anycasting软件对复杂结构镁合金铸件的充型过程进行了数值仿真.分析了压铸过程金属液的流动行为,并判断充型过程产生卷气的原因.基于仿真结果,提出了优化的压铸工艺,即通过改变浇口数量以及充型角度来改变金属液的充型顺序.采用优化的压铸工艺,能够有效地避免部分卷气的产生,获得了较为理想的充型效果.     

镁合金半固态流变压铸充型凝固过程数值模拟及试验研究

在前期平板模型流变压铸充型凝固过程数值分析的基础上,利用所建立的数学模型对镁合金压铸件中间轴螺塞进行了数值分析和实验研究,对比分析了零件成形时镁合金牛顿流体与镁合金半固态流体的充型特征及零件中存在缺陷的位置和大小。结果表明,与牛顿流体相比半固态流体更易实现铸液充型时的顺序填充,有利于铸型中的气体的排出和铸件成形质量的提高。模拟结果与试验结果吻合较好。     

工艺参数和型芯对AZ91D镁合金压铸充型能力的影响

通过正交实验,系统研究了压铸过程中浇注温度、模具温度、压射比压、充型速度对AZ91D镁合金充型能力的影响,同时研究了圆柱形型芯对其流动性能的影响.结果表明,对AZ91D镁合金压铸充型能力影响最大的因素是压射比压,其次是充型速度和浇注温度,影响最小的是模具温度.随着上述4个因素值的提高,AZ91D镁合金的充型能力均得到提高.随着型芯直径的增加,AZ91D镁合金的流动性能变差.应设法改善压铸工艺条件和型芯形状来提高合金的压铸充型能力.     

消失模法灰铸铁充型能力试验研究

在试验参数取值范围内,讨论了五种因素对灰铸铁充填能力的影响。认为浇注温度、模样厚度对铁水流动能力影响较大,真空度、涂层厚度影响次之,而ＥＰＳ泡沫塑料密度影响较小。试验数据对用消失模法生产灰铸铁件有一定参考价值。     

半固态铝合金熔体流变充型能力的研究

用斜坡法制备了A356铝合金半固态熔体,采用阿基米德螺旋线试验模具,对该半固态熔体在金属型加压作用条件下的流变充型能力进行了试验研究。结果表明,随着充型压力和浇注温度的增大,半固态铝合金熔体金属型加压流变充型能力增大,浇注温度是影响半固态铝合金熔体流变充型能力的最主要因素;半固态铝合金熔体的流变充型能力在充型速度为142～427mm/s范围内,随着充型速度的增大而增大;充型压力与半固态铝合金熔体金属型加压流变充型能力的关系可看作线性增函数关系。     

铝合金金属型加压充型能力的试验研究

铝合金的液态充型能力是决定铝合金铸件力学性能、成形完整性和表面质量的关键因素.本研究采用自主设计的阿基米德螺旋线试验模具,对液态铝合金熔体在金属型中加压充型能力进行了试验研究.结果表明:液态铝合金充型能力随着充型压力和浇注温度的增大而增大,随着充型速度的增大而降低;在对充型能力的各个影响因素中,充型压力是最显著因素,浇注温度和充型速度次之,充型压力和充型速度的交互作用对充型能力的影响较小;充型压力对液态铝合金熔体充型能力的影响规律可以用线性增函数来描述.     

半固态AZ91D镁合金流动性的研究

根据金属凝固理论,建立了半固态镁合金流动性的计算模型,采用该模型预测了半固态AZ91D镁合金的充型能力.结果证实,预测结果与试验结果相吻合.通过流动性试验,对半固态AZ91D镁合金的充型能力进行了研究.结果表明,剪切后的半固态镁合金浆料的充型能力明显要比未经剪切的镁合金浆料的充型能力好.随着充型温度降低,剪切前后镁合金浆料充型长度增加值逐渐增大,而随着充型温度的继续降低,剪切前后的充型长度的增加值又逐渐降低.半固态镁合金在560～570℃时充型长度增加值最大.     

镁合金真空低压消失模铸造流动性的研究

真空低压消失模铸造是一项新材料与新工艺相结合的新技术,具有充型平稳、尺寸精确、压力下凝固等技术优势。着重研究镁合金真空低压消失模铸造的流动性及其与主要工艺参数的关系,探讨了真空低压消失模铸造镁合金的流动性,分析了浇注温度、涂层厚度和充气流量对镁合金流动性的影响,并进行工艺优化。研究结果表明,镁合金真空低压消失模铸造的流动性显著提高,且随着充气流量的升高和涂层厚度的降低而提高,其最佳工艺参数为:充气流量3~5m3/h,浇注温度750~780℃,涂层厚度0.3~0.5mm,泡沫材料密度为0.16mg/cm3,真空度应控制在0.03MPa以下。     

AZ91D镁合金锭的流动性研究

对国内外五个厂家提供的AZ91D镁合金锭进行了成分分析和铸造流动性能螺旋试验研究，结果表明，合金元素Al和微量元素Be是该事金流动性的主要影响因素，它们分别通过改变熔化温度下的过热度和抗氧化性能而影响该合金熔体的流动性。