《铸造》杂志

  201503期

新材料·新工艺专题综述熔模铸造计算机应用应用技术经验交流标准化与质量
期刊基本信息

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主编:曲学良

副主编:刘冬梅

广告发行:王巧智、曹秀梅

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  • 新材料·新工艺
    铸造AOD技术应用的新进展
    何永亮,严增男,张鹏程,李中朝,刘新峰,张仲秋
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    连铸结晶器喂钢带工艺研究
    于林辉,王安国,舍甫钦柯·安东里,王一雍,李继东
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    电磁搅拌对Al-3Ti-0.2C-5Sr显微组织及细化性能的影响
    赵红亮,孔亚萍,孙启宴
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    真空退火对铸造Ti-5Al-2.5SnELI合金焊接试样组织与性能的影响
    史昆,谢华生,赵 军,薛松海,李 丹,张有为,张 涛
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    低温铁素体球墨铸铁的特性及质量稳定性研究
    丁建中,马敬仲,曾艺成,丁杰,赵金权
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    专题综述
    真空熔模铸造锡青铜泵体的工艺研究
    游 龙,王自东,伊永臻,徐伟鹏
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    熔模铸造
    某微型涡轮发动机涡轮熔模铸造工艺设计与优化
    李豫川,宋丹路
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    计算机应用
    红柱石对熔铜炉炉衬耐火材料的性能影响
    张哲健,武志红,郝红梅
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    CAE模拟技术在铸钢件工艺设计中的应用
    王世昕
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    应用技术
    时效处理对VN合金/Co基熔覆层组织和性能影响
    权秀敏,丁 林,刘荣富,韩世萍,黄红兵
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    时效处理对VN合金/Co基熔覆层组织和性能影响
    权秀敏,丁 林,刘荣富,韩世萍,黄红兵
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    消防栓壳体的铁型覆砂铸造工艺
    夏小江,潘东杰,沈永华
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    颗粒尺寸对SiCp预制体孔洞特征的影响
    龙 晗,赵海东,彭嘉林
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    大型薄壁复杂框架式结构钛合金铸件的研制
    李义军,朱明渝
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    回炉料对K417G合金初熔温度及持久寿命的影响
    满延林,王宇飞,于兴福,倪 伟,王兴雅,杨 刚
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Bi对Al-40%Mg2Si复合材料组织和性能的影响
    任玉艳,刘桐宇,李英民
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    高温高压阀门铸件制造工艺及应用
    蒋春宏,陈永丽
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    S10缸体铸造工艺设计及试制
    刘增林,赵发辉,宋新建,刘家强<
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    ZTA15激光焊接试片性能异常原因分析
    莫晓飞,姜 涛,柴方录,魏站雷,宋豫娟
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    经验交流
    《铸造磨球用金属型》标准解读
    王 芳
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    轮毂的划线检测方法
    孙存忠
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    某型船用柴油机机体型内去应力退火探索和实践
    王敏刚,郭 敏,李 骥,李 长
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    连接套铝合金压铸模具设计
    朱 楠,丁 林
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    单晶叶片用氧化铝陶瓷型芯显气孔率研究
    张世东,张明俊,尚 伟,孙铁峰
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    标准化与质量
  • 新材料·新工艺
    铸造AOD技术应用的新进展
    何永亮,严增男,张鹏程,李中朝,刘新峰,张仲秋
    铸造AOD精炼在材料冶金领域的最新理念已在沈阳铸造研究所(SRIF)AOD精炼系统中得到应用。基于铸造AOD工艺和冶金AOD工艺的三大重要的差别,以及铸造AOD精炼纯净铸钢件的许多优点,提出一个新的商业服务模式,即铸造AOD精炼过程与最终铸件的质量要求相结合的技术服务体系AOD+ AOT(Arriving of Target)。指出了纯净钢及其精炼是铸钢技术的重要发展方向。
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    连铸结晶器喂钢带工艺研究
    于林辉,王安国,舍甫钦柯·安东里,王一雍,李继东
    结晶器喂钢带技术利用钢带在熔体中的熔融吸热,通过控制熔体温度场的分布、抑制柱状晶生长来消除连铸坯的成分偏析、内部疏松等缺陷,从而改善连铸坯的质量。通过讨论铸坯拉速、钢带尺寸、铸坯断面等因素对钢带喂入速度的影响及对比不同的铸坯断面,得到较合适的钢带喂入速度以及钢带尺寸大小的范围。在某钢厂进行了连铸结晶器喂钢带试验,其实际生产结果与理论计算基本吻合。
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    电磁搅拌对Al-3Ti-0.2C-5Sr显微组织及细化性能的影响
    赵红亮,孔亚萍,孙启宴
    研究了电磁搅拌对Al-3Ti-0.2C-5Sr细化剂显微组织的影响,并将电磁搅拌后的Al-3Ti-0.2C-5Sr添加到Al-7Si合金中进行细化试验。结果表明:随着搅拌时间的延长,TiAl3相逐渐消失,大块状或板条状Al-Ti-Sr相转化为小块状,块状Al4Sr相转化为细针状,TiC颗粒分布更加均匀;随着搅拌频率的提高,块状Al-Ti-Sr相尺寸减小;电磁搅拌后的Al-3Ti-0.2C-5Sr可将Al-7Si合金晶粒尺寸由1195 μm细化至210 μm,保温60 min后未出现细化衰退现象。
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    真空退火对铸造Ti-5Al-2.5SnELI合金焊接试样组织与性能的影响
    史昆,谢华生,赵 军,薛松海,李 丹,张有为,张 涛
    研究了真空退火对铸造Ti-5Al-2.5SnELI合金焊接试样组织和性能的影响。试验结果表明,焊接试样经真空除氢退火后,其组织发生轻微的等轴化,熔合线处组织变得均匀;强度略有下降,但伸长率有所提高。
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    低温铁素体球墨铸铁的特性及质量稳定性研究
    丁建中,马敬仲,曾艺成,丁杰,赵金权
    探讨了低温铁素体球墨铸铁的理论基础。详细介绍了低温铁素体球墨铸铁的生产技术,包括化学成分、金相组织、力学性能以及生产流程的控制。成功生产了抗拉强度400 MPa,伸长率18%,40 ℃、50 ℃、60 ℃时的冲击功大于12 J的低温铁素体球墨铸铁,满足了用户的要求。
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    专题综述
    真空熔模铸造锡青铜泵体的工艺研究
    游 龙,王自东,伊永臻,徐伟鹏
    以弥散强化锡青铜为原料,熔模造型,采用真空浇注制备了具有高尺寸精度、耐高水压的泵体铸件。研究结果表明,采用雨淋式浇注系统制备的泵体其入水口端面夹砂严重,焊补以后进行5 MPa水压测试,泵体入水口端面与花盘处发生了冒汗现象,金相分析可知花盘与端面处产生了缩松。将内浇口数量减少为4个,尺寸增大,以便于浇注后对泵体入水口端面进行补缩以及夹杂的上浮,采用盆底浇口直径仅为10 mm的石墨浇口杯使得金属液流稳定,防止冲砂,并在花盘模壳处添加冷铁阻止该处缩松的产生。最终制得的铸件基本无缺陷,水压测试合格,能应用于耐高水压的领域。
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    熔模铸造
    某微型涡轮发动机涡轮熔模铸造工艺设计与优化
    李豫川,宋丹路
    针对某微型涡轮发动机,运用ProCAST软件对涡轮的熔模铸造工艺进行数值模拟。通过对铸件充型凝固过程温度场、速度场以及固相分数场的分析,预测铸件产生缺陷的位置与实际铸件吻合。在原工艺基础上进行铸造工艺改进和优化,最终消除了涡轮铸件缺陷。
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    计算机应用
    红柱石对熔铜炉炉衬耐火材料的性能影响
    张哲健,武志红,郝红梅
    以特级矾土熟料、红柱石、棕刚玉、活性α-Al2O3微粉、SiO2微粉为原料,硼酸为助熔剂,糊精为黏合剂,研究分别加入不同含量(8%、16%、25%、33%、46%、51%)的红柱石颗粒对化铜感应炉炉衬耐火材料性能的影响。利用X射线衍射(XRD)检测加入红柱石前后试样的物相组成变化,扫描电子显微镜(SEM)观察和分析试样烧成后的晶体形貌。结果表明,加入红柱石在高温下所形成的莫来石网状结构及SiO2液相对试样孔隙的填充,可明显提高其抗侵蚀性和力学性能。
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    CAE模拟技术在铸钢件工艺设计中的应用
    王世昕
    利用CAE铸造模拟分析系统软件对我公司生产的铸钢件球阀盖的充型、凝固过程进行了模拟分析。对模拟分析存在缺陷的工艺进行改进,改进前后两种工艺的样品都经生产并且射线RT验证。CAE模拟结果和实际产品结果基本相符。试验表明,应用CAE铸造模拟分析系统可有效地预测铸造充型凝固过程中可能出现的缩孔、缩松缺陷并能辅助优化铸造工艺,确保铸件的质量,提高工艺出品率。工艺人员依据模拟结果,快速地评估工艺的可行性,及时做出相应的工艺改进措施。工艺设计人员在设计中积累了经验,这为相似产品的工艺设计提供了参考。
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    应用技术
    时效处理对VN合金/Co基熔覆层组织和性能影响
    权秀敏,丁 林,刘荣富,韩世萍,黄红兵
    利用时效方式对低碳钢基体表面制备的VN合金/Co基合金涂层进行处理。采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、显微硬度机和滑动磨损机研究了时效处理对涂层的组织结构及性能的影响。结果表明:VN合金/Co基涂层时效后主要相组成γ-Co、Cr23C6、Co547N、σ-FeV和VN没有发生变化,仅40~50°峰高有所下降;随时效温度的提高,涂层组织明显细化,熔覆层的硬度和耐磨性能均显著提高,研究结果为时效处理在激光熔覆后的应用提供了指导。
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    时效处理对VN合金/Co基熔覆层组织和性能影响
    权秀敏,丁 林,刘荣富,韩世萍,黄红兵
    利用时效方式对低碳钢基体表面制备的VN合金/Co基合金涂层进行处理。采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、显微硬度机和滑动磨损机研究了时效处理对涂层的组织结构及性能的影响。结果表明:VN合金/Co基涂层时效后主要相组成γ-Co、Cr23C6、Co547N、σ-FeV和VN没有发生变化,仅40~50°峰高有所下降;随时效温度的提高,涂层组织明显细化,熔覆层的硬度和耐磨性能均显著提高,研究结果为时效处理在激光熔覆后的应用提供了指导。
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    消防栓壳体的铁型覆砂铸造工艺
    夏小江,潘东杰,沈永华
    结合同时凝固原理和顺序凝固原理特点,采用封闭式浇注系统、一型两件的工艺布置方案,并用计算机模拟技术对工艺方案进行确认,研制了铁型覆砂铸造工艺在消防栓壳体铸件上的应用。并阐述了消防栓壳体模具设计要点,提出了从芯骨排气的方法及模具设计的方法。生产实践表明,应用铁型覆砂铸造工艺生产消防栓壳体铸件,可满足产品尺寸精度及质量要求。
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    颗粒尺寸对SiCp预制体孔洞特征的影响
    龙 晗,赵海东,彭嘉林
    采用20μm、50μm、100μm和150μm的4种SiC颗粒,模压成形法制备SiCp预制体,通过TG-DSC分析制定了烧结工艺参数,研究了颗粒尺寸对SiCp预制体孔洞特征的影响。结果表明,通过控制原材料质量配比和烧结工艺制备的SiCp预制体,可以满足液态浸渗法制备复合材料的强度要求;SiC颗粒尺寸对颗粒堆积间隙及淀粉氧化分解产生的间隙膨胀作用有重要影响,当预制体的原材料质量配比和烧结工艺条件相同时,随着SiC颗粒尺寸增大,4组SiCp预制体的孔隙率呈现先降低后略有提高的趋势,为防止预制体制备失效,要求控制小颗粒尺寸预制体的造孔剂含量不宜过高,而较大颗粒尺寸预制体的粘结剂含量不宜过低。
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    大型薄壁复杂框架式结构钛合金铸件的研制
    李义军,朱明渝
    介绍了采用熔模精密铸造成形技术,研制大型框架结构钛合金铸件的过程。铸件轮廓尺寸为1 450 mm×835 mm×772.2 mm,最小壁厚仅为2.5 mm,铸件重121.8 kg。
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    回炉料对K417G合金初熔温度及持久寿命的影响
    满延林,王宇飞,于兴福,倪 伟,王兴雅,杨 刚
    采用回炉料熔炼K417G镍基铸造高温合金,共进行了4次返回熔炼试验,测试了新料和返回料合金的化学成分及杂质含量。通过金相显微镜和扫描电镜对合金的疏松及夹杂进行观察,采用金相法和差热扫描量热法(DSC)测定出合金的初熔温度及固液相线温度,并测试了合金在950 ℃/235 MPa条件下的持久性能。结果表明:K417G采用返回料熔炼合金期间,合金中的O元素含量高于N元素含量;随返回次数增加,N元素含量呈下降趋势,而O含量呈上升趋势。采用返回料熔炼K417G合金,合金的初熔温度随返回次数增加而降低,固、液相线温度波动较小。随返回次数增加,合金的950 ℃/235 MPa条件下持久寿命呈下降趋势。合金中O、N、S杂质元素含量对合金的持久寿命具有显著的影响,随杂质元素含量的增加合金的持久寿命降低明显。返回料的铸造工艺性比新料略低。
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    Bi对Al-40%Mg2Si复合材料组织和性能的影响
    任玉艳,刘桐宇,李英民
    为了研究Bi对Al-40%Mg2Si复合材料显微组织和力学性能的影响。利用原位内生工艺制备Mg2Si质量分数为40%的Al-Mg2Si复合材料,并加入不同量的Bi对其细化变质。试验结果显示,Bi的质量分数由0增加至5%时,初生相Mg2Si的平均晶粒尺寸先减小后变大,而抗拉强度、硬度和伸长率则先提高后减小;当Bi加入量约为3%时,初生相Mg2Si显微组织细化效果最为明显,综合力学性能最好。
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    高温高压阀门铸件制造工艺及应用
    蒋春宏,陈永丽
    介绍了高温高压工况下CF8C阀门的制造工艺。提出不锈钢阀门类铸钢件分型面、冒口、浇注系统、冷铁等铸造参数的选择与设置方法;采用高硅、高镍、高温、高压双管连续吹氧及时加合金,快速降低炉内钢液温度和合理供电等工艺措施,实施电弧炉返回吹氧法冶炼CF8C材质的冶炼工艺。实践应用表明,生产出的铸件质量完全满足客户要求。
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    S10缸体铸造工艺设计及试制
    刘增林,赵发辉,宋新建,刘家强<
    在分析S10缸体铸件结构后,为了防止油道芯的断芯、漂芯,以及由此造成的油道壁厚超差,同时控制缸孔壁厚差Δδ≤1.5 mm,决定采用充型平稳的底注立浇工艺,并对水套芯和油道芯采用低膨胀、高强度覆膜砂。通过缸体铸件局部热节的分析计算,并按计算结果安放冷铁,防止了热节处产生收缩缺陷。最终获得了合格的S10缸体铸件。
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    ZTA15激光焊接试片性能异常原因分析
    莫晓飞,姜 涛,柴方录,魏站雷,宋豫娟
    对力学性能不合格的激光焊接铸造试片外观、断口形貌进行观察,对断口组织、硬度等进行检查,并对比同炉性能合格的未焊接试片样品,比较了合格试片的微观组织。分析了该试片性能异常的原因,主要原因在于浇口附件晶粒过于粗大。
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    经验交流
    《铸造磨球用金属型》标准解读
    王 芳
    安徽省是铸造磨球生产大省,也是铸造磨球工装设备的制造大省。为了进一步统一和规范铸造磨球用金属型的生产,提高铸造磨球质量,安徽省地方标准《铸造磨球用金属型》在2014年1月发布实施。该标准的实施促进了安徽省铸造磨球金属型生产的集约化、专业化和规模化。
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    轮毂的划线检测方法
    孙存忠
    通过对划线工具的灵活使用、借助辅助样板、作辅助圆,正确运用三角函数公式,对风电产品轮毂首件尺寸形状划线检测。实践证明,首件划线可以及时发现尺寸形状方面的质量问题,通过原因分析,可以正确的找到根源所在,采取措施修正木模,指导造型和加工,减少成本损失,确保新产品开发进度。
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    某型船用柴油机机体型内去应力退火探索和实践
    王敏刚,郭 敏,李 骥,李 长
    利用树脂砂良好的保温性能,将最小吃砂量保证在200 mm以上,原铁液中的碳控制在3.6%~3.8%,锰含量控制在≤0.1%,终硅控制在2.8%~2.9%,浇注温度控制在1 355~1 365 ℃,型内保温250 h,可保证某大型船用柴油机体铸态下获得90%以上的铁素体组织,铸件的抗拉强度≥390 MPa、伸长率≥14%、布氏硬度HBW 135~185,同时机体缸孔、凸轮轴孔等区域Ⅰ最大残余应力在±50 N/mm2范围内,内部筋板等区域Ⅱ和区域Ⅲ最大残余应力在±100 N/mm2范围内,满足正常去应力退火后的效果。
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    连接套铝合金压铸模具设计
    朱 楠,丁 林
    根据对压铸件结构形状的分析,确定分型面、抽芯及开模方式。由于零件的较大部分壁厚较薄(仅1 mm)的特点,谨慎分析及详细包紧力和零件的强度计算,制定零件的顶出方案,浇注系统及压铸过程中铝液充填模腔的状态分析和排气系统的设计,最终确定模具结构。既保证了顺利顶出零件,又保证了零件的尺寸精度。
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    单晶叶片用氧化铝陶瓷型芯显气孔率研究
    张世东,张明俊,尚 伟,孙铁峰
    采用正交试验的方法,研究了添加剂的粒度、型芯终烧温度及高温强化次数对氧化铝陶瓷型芯显气孔率的影响,成功研制了一种高显气孔率、强度适中的氧化铝陶瓷型芯。该型芯显气孔率大于42%,高温强度在25~30 MPa,挠度小于0.1 mm,在保证型芯高温性能的前提下,具有很好的脱芯性能。经单晶叶片研制考核,效果优良。
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    标准化与质量