吸铸TiAl基合金排气阀内部气孔缺陷产生原因分析

通过比较不同工艺参数下吸铸成形的TiAl基合金排气阀内部孔洞缺陷形貌与分布状态,确定了缺陷的种类为气孔。结合数值模拟计算吸铸过程中合金熔体流动形态的结果,得到排气阀内部气孔缺陷形成的原因。通过优化真空吸铸过程的工艺参数,可以成功消除排气阀铸件内的气孔缺陷。     

TiAl基合金连杆件底漏式真空吸铸数值模拟

利用ProCAST数值模拟技术对TiAl合金汽车发动机连杆铸件底漏式真空吸铸过程的充型过程、凝固过程、缩孔缩松缺陷形成进行了模拟。研究了底漏式真空吸铸的几个主要参数,如吸口直径、浇注温度、浇注速度,对连杆铸件充型凝固过程和缩孔、缩松缺陷的影响规律,得到了TiAl合金底漏式真空吸铸的优化工艺参数图。     

真空吸铸TiAl基合金连杆铸造过程参数确定

为克服TiAl基合金在铸造过程中的缺陷,采用真空吸铸法得到发动机连杆铸件。分析了采用不同材料型芯和模具在吸铸过程中的实验结果,同时还分析了连杆铸件因吸铸参数设置不同在成型过程中的特点。结果表明,采用底漏方式与真空吸铸结合的方法,得到了形状完整的TiAl基合金连杆件。     

γ-TiAl基合金汽车排气阀吸铸充型过程水模拟

熔模吸铸是一种经济的γ-TiAl基合金汽车排气阀成型方法,但早期的吸铸气阀存在严重的气孔缺陷,这种缺陷的产生与吸铸充型过程的合金液流动密切相关.为了直接观察和测量γTiAl基合金汽车排气阀吸铸充型过程中合金液的形态和卷气现象,采用水模拟实验模拟了3种充型压力控制方式,两种壳型组合形式下气阀吸铸充型过程.模拟结果表明,利用壳型顶部通气孔粗略控制充型压力的普通吸铸过程存在严重的卷气现象;精确控制充型压力的下进气法和上排气法,充型流动平稳,充气流量<1.7 m~3/h或排气流量<1.5 m~3/h时,充型流动无卷气现象.进行了γ-TiAl基合金汽车排气阀吸铸实验,实验结果与水模拟结果吻合.应用吸铸充型运动学原理对上述现象进行了讨论.     

TiAl基合金金属型真空吸铸成形方法研究

提出了一种钛铝基合金金属型真空吸铸成形新方法,并通过数值模拟研究了TiAl基合金薄板、叶片的充型规律.研究表明,在真空吸铸过程中,充型速度和石墨吸口直径的增加,有利于充型分数的提高,另外石墨吸口直径与反向充填出现的位置密切相关.在凝固过程中,合金从下而上逐层凝固,但随着铸型温度的增加,凝固了的合金在金属液中所占的比例减少.以数值模拟结果指导试验,得到质量良好的TiAl基合金薄板和叶片铸件.     

真空吸铸叶轮铸件水力模拟试验研究

根据相似原理设计制作了真空吸铸叶轮铸件的水力模拟模型，研究了水充填模型型腔过程中型内压力和充型速度变化规律，通过实验确定了合理的充型工艺参数，并将其应用于实际叶轮吸铸试验中，消除了铸件内的大面积气孔缺陷。     

TiAl合金铸造工艺数值模拟及分析

利用数值模拟方法对比研究了重力铸造、离心铸造和真空吸铸等工艺铸造TiAl合金涡轮铸件的工艺过程,分析了TiAl合金熔体在型腔中的充填规律及凝固特性.结果表明,传统的重力铸造及离心铸造容易产生浇不足、缩松、缩孔等缺陷,真空吸铸技术能大幅提高钛合全熔体的充填能力,且充填过程十分平稳,凝固过程中易于补缩,是小型TiAl合金铸件理想的成型方法.     

热处理对吸铸TiAl基合金铸件组织的影响

利用金属型底浇式真空吸铸技术和添加合金元素获得TiAl基合金薄板,观察并研究薄板热处理前后的组织。结果表明,在金属型强制冷却和添加合金元素的共同作用下,利用金属型底浇式真空吸铸技术获得的TiAl基合金薄板件铸态组织细小、致密。其中Ti-47Al-5Nb-0.5Si和Ti-47Al-2W-0.5Si合金的铸态平均晶粒多在20μm左右,但是,铸态组织的片层组织不均匀,且在组织内部存在较大的偏析。将试样加热到1300℃,保温5 h,随炉冷却热处理后,TiAl基合金薄板的铸态组织有所长大,但是片层更加平整稳定,偏析也明显得到改善。     

TiAl基合金叶片吸铸成形缺陷的数值模拟

采用有限元软件ProCAST模拟TiAl基合金液在金属型真空吸铸成形铸造工艺中的充型凝固过程,分析在充型凝固过程中产生缺陷的原因,并进行了相关的实验验证。在模拟过程中发现铸件中确实存在模拟预测的缺陷,且缺陷主要集中在叶片隼部,在叶身部位出现少量的缩松缺陷,模拟和实际相吻合。     

TiAl基合金叶片吸铸成形缺陷的数值模拟

采用有限元软件ProCAST模拟TiAl基合金液在金属型真空吸铸成形铸造工艺中的充型凝固过程,分析在充型凝固过程中产生缺陷的原因,并进行了相关的实验验证。在模拟过程中发现铸件中确实存在模拟预测的缺陷,且缺陷主要集中在叶片隼部,在叶身部位出现少量的缩松缺陷,模拟和实际相吻合。     

Y12Cr13易切削不锈钢气孔缺陷分析及工艺改进措施

针对高S Y12Cr13易切削不锈钢连铸方坯产生的气孔缺陷,采用低倍检验、扫描电镜对缺陷处进行检测分析。通过理论计算以及相关验证试验,分析钢液中N2、H2、CO气体与气孔缺陷相关性,采用排除法最终确定具体原因。综合分析试验结果表明：Y12Cr13不锈钢连铸方坯气孔缺陷是由于钢液中发生C-O反应生成CO气泡所致,采取降低钢液中游离O质量分数的工艺改进措施可有效减少连铸方坯的气孔缺陷。     

Modeling of titanium aluminides turbo-charger casting

The castability of titanium aluminide (TiAl) turbo-charger was investigated with various casting parameters. The fluidity of TiAl alloys increased with mold preheating temperature and centrifugal force. The thermo-physical variables estimated by casting process were applied to the modeling of TiAl turbo-charger casting using the Magmasoft^®. In the case of real casting process, there were many misruns and cold-shuts due to low fluidity of molten TiAl alloy. However, in the modeling, molten TiAl alloys never stop even though the turbo-charger has both the curvature and thin wall parts. Therefore, there were no major defects such as misruns and cold-shuts in the modeling process. The gap between casting and modeling remains in TiAl alloy turbo-charger casting since the modeling process cannot explain the microstructural evolution during solidification and metal–mold reaction between mold materials and TiAl alloy.     

离合器壳体铸件缺陷分析与防止措施

针对离合器壳体铸件的气孔、砂眼、断芯等缺陷问题,分析其产生的原因,主要是由于工艺设计不完善造成的。通过对原铸造工艺进行改进,采取对各砂芯分别设置排气通道,制芯时在细长芯头部位置入铁芯骨,改变芯头结构避免外型出现较深的沟槽,较好地解决了离合器壳体一型四件的气孔、砂眼、裂纹缺陷。     

VMC系列主轴箱气孔缺陷分析及其解决措施

介绍了主轴箱的铸件结构和铸造工艺,分析了铸件出现气孔缺陷的原因,指出由于砂芯排气不畅以及铁液阻塞砂芯的排气通道,使浇注过程中产生的大量气体无法排出而进入铁液形成气孔.为此,着重改进了砂芯的排气能力和铸件的浇冒口系统.生产结果表明,通过采取改进措施,铸件的废品率大幅降低,有效解决了VMC系列主轴箱的气孔缺陷.     

渣浆泵前护板断裂原因分析及其工艺改进

为解决渣浆泵前护板出水口底部断裂的问题,分析认为铸件内部的气孔、缩孔是导致其断裂的主要原因,通过改进冒口系统及加强型腔排气等措施,抑制铸造缺陷的产生.批量生产结果表明,铸件内部组织致密,使用后未发生断裂问题,使用寿命稳定在2500h,改进后的铸造工艺合理可行.     

激光焊接中的等离子体变化规律及气孔缺陷快速测试方法——气孔缺陷特征参数提取方法

在激光焊接等离子体面积信号整体分析法研究的基础上，针对气孔缺陷生成时的激光小孔变化特征，继续研究了气孔缺陷与等离子体面积信号整体分布模型间的特征关联性，提出了可识别等离子体面积信号最大概率密度分布区域信号强度的基值和描述等离子体面积信号波动程度的躁动值两种特征参数的提取方法，研究了两种特征参数与实际焊接条件以及焊接气孔缺陷的关联性。结果表明，基值的大小与实际焊接条件密切相关，而躁动值的数值可较好反映出激光焊接气孔缺陷的情况。     

联体缸盖气孔缺陷的防止

本文介绍了侵入性气孔是气缸盖的主要缺陷,分析了气孔的产生原因。在生产中通过加强砂芯排气、严格控制二次烘干水分、提高浇注温度、合理控制浇注时间等措施,可以预防和降低灰铸铁缸盖的气孔缺陷。