《铸造》杂志

  201603期

新材料·新工艺压力铸造专题综述计算机应用应用技术经验交流
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主编:曲学良

副主编:刘冬梅

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  • 新材料·新工艺
    汽车过滤器系统与冷凝系统总成压铸工艺设计
    夏天 ,范进桢 ,孔盛君
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    砂型铣削力的预测计算及断裂断口分析
    饶江华,徐志锋,谢云龙,赵开发,聂明明,梁小文
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    变质处理方式对Cr15高铬铸铁组织和性能影响的研究
    石安君,郭长庆,韩继炜,曹国君
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    形变锡青铜合金在3.5%NaCl溶液中腐蚀行为研究
    冯在强 ,唐明奇 ,李刚 ,闫镇威,王自东
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Sn对Mg-2.0Si合金组织和性能的影响
    寇首鹏,孔庆富,马继刚,王柏树
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    压力铸造
    铸造Al-Si合金细化变质处理技术的研究进展
    仲召军,李 龙,周德敬
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    压射实时控制大型机压铸缸体工艺参数设计
    唐继强
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    专题综述
    CAE分析在煤矿掘进机用履带板开发中的应用
    李 平 ,刘松涛 ,李锋军
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    计算机应用
    应用技术
    碱性酚醛树脂砂在大型铸钢件上的应用
    康 文,孙爱新,李晓明,王 话
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    EMD灰铸铁活塞铸造工艺研究
    邓晗,封雪平,杨志刚,张军,王 瑞
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Y2O3对机械合金化Fe-20Cr-2.5Al合金电化学腐蚀行为的影响
    付广艳,俞立艳,刘 群,武永昭,李剑光
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    一种单晶高温合金的冲击断裂机制研究
    史振学,刘世忠
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    大型耐热钢炉底辊的离心铸造工艺
    陈英,谢帮灵 ,杨为勤
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    两种高岭土的相组成及其对型壳抗弯强度的影响
    谭科杰 ,张 炫,李 文,王 亮 ,金 涛
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    等温淬火对含Sn蠕墨铸铁组织及抗热疲劳性能的影响
    陈海军,陈丹,赵永涛,桑玮玮 ,李 建
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    磷酸二氢铝对铝矾土熟料型壳增强的研究
    刘佳斌,袁子洲,路世盛,周子刚,贾少伟
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    混合稀土对AlMg5Si1铝合金铸态组织与性能的影响
    王洪飞,孔维兵 ,胡心平 ,HU Henry
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    经验交流
    金属型铝合金铸件铸造工艺探讨
    张永波
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    正确理解加工定位和铸造定位促进铸造工艺优化
    袁红庆,李传新,杨春霞,高伟宏
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  • 新材料·新工艺
    汽车过滤器系统与冷凝系统总成压铸工艺设计
    夏天 ,范进桢 ,孔盛君
    汽车过滤器系统与冷凝系统总成结构复杂,压铸工艺要求高,浇排系统设计难度大。经过多次论证将浇口设计在油滤器位置,计算了冲头直径,并利用MAGMA对压铸过程的填充时间和气压进行分析与模拟,确定了排溢系统的最终方案。根据该方案设计的压铸模具,产品一次性浇注成功,合格率达到90%。
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    砂型铣削力的预测计算及断裂断口分析
    饶江华,徐志锋,谢云龙,赵开发,聂明明,梁小文
    以覆膜砂砂坯为研究对象,研究砂坯铣削深度、进给速度、主轴转速、切削宽度对铣削力的影响规律,利用正交实验和多元线性回归分析建立了最大铣削力的数学模型并对该模型进行了显著性检验。通过SEM电镜扫描铣削断裂断口,探讨了砂型铣削断裂的形成原因。试验表明:Z轴方向上最大铣削力随切削深度的增大显现上升的趋势,而随着主轴转速、进给速度、切削宽度的增加铣削力的变化幅度很小趋于平稳。砂坯铣削过程中断裂产生的原因主要是砂坯强度不均匀、铣削深度较大、主轴转速过大等。
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    变质处理方式对Cr15高铬铸铁组织和性能影响的研究
    石安君,郭长庆,韩继炜,曹国君
    本文介绍了三种不同变质处理方式 (即:变质剂炉内加入、出钢槽中加入和铁液包中加入)对Cr15高铬铸铁组织和性能产生影响的差异。采用光学显微镜、扫描电镜观察和分析了高铬铸铁的组织特征;运用XRD分析了高铬铸铁的物相组成;检测了不同变质处理后高铬铸铁的冲击韧度和硬度。试验结果表明:经过变质处理后,Cr15高铬铸铁的初生奥氏体晶粒发生细化,共晶碳化物倾向于由连续网状向断网状的条块转变。钢包内变质效果最为明显,炉内次之,出钢槽变质效果最差。冲击韧度的变化与组织变化相对应。钢包内变质处理冲击韧度达到8.2 J/cm2,炉内变质处理达到7.8 J/cm2,出钢槽变质处理达到5.2 J/cm2,而未变质处理为4.8 J/cm2;变质处理在使冲击韧度改善的同时也使硬度值略有增加。
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    形变锡青铜合金在3.5%NaCl溶液中腐蚀行为研究
    冯在强 ,唐明奇 ,李刚 ,闫镇威,王自东
    对CuSn10Zn2FeCo合金进行形变热处理,采用全浸泡腐蚀试验对合金试样在3.5%NaCl溶液中耐腐蚀性能和腐蚀机理进行研究。试验结果表明:不同热处理条件下CuSn10Zn2FeCo合金在3.5%NaCl溶液中静态腐蚀速率分别为0.0182 mm/a和0.0197 mm/a,耐腐蚀性能均优于ZCuSn10Zn2合金;合金发生脱铁腐蚀,形变热处理后合金成分均匀化使合金耐腐蚀性能得到改善。
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    Sn对Mg-2.0Si合金组织和性能的影响
    寇首鹏,孔庆富,马继刚,王柏树
    本试验给出了Mg-2.0Si ( 含Si质量百分数为2.0%)二元合金的显微组织及Mg2Si形貌,并研究了添加不同含量Sn元素对合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明:添加Sn元素后,Mg-Si-Sn合金主要由琢-Mg基体、Mg2Si相和Mg2Sn相组成;Mg2Si以初生块状和共晶汉字状两种形态存在;Sn的添加使初生块状Mg2Si尺寸变小,共晶汉字状Mg2Si向短棒状和颗粒状转变;在Sn含量不超过3.5%时,Mg2Sn相主要以颗粒状存在于共晶Mg2Si周围;而在Sn含量为4.5%时,基体中则会生成不规则粗大的Mg2Sn相。合金抗拉强度及伸长率均随着Sn含量的增加先增后减,在Sn含量为3.5%时达到最大值。
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    压力铸造
    铸造Al-Si合金细化变质处理技术的研究进展
    仲召军,李 龙,周德敬
    Al-Si合金中晶粒尺寸及Si颗粒的形态、大小及分布与合金性能有着紧密的联系,因此,研究晶粒尺寸及Si颗粒的特征与合金性能的关系有着重要的意义。本文对Al-Si合金的晶粒细化行为及Si颗粒的变质元素进行了概述,对共晶硅的变质元素主要有Na、Sr、RE等,对初晶硅的变质元素主要有P、S、As等,晶粒细化剂主要有Al-Ti-B、Al-Ti-C、稀土、Al-Ti-C-RE等,主要分析对比了不同细化剂、变质剂的影响及作用机理。
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    压射实时控制大型机压铸缸体工艺参数设计
    唐继强
    以压射实时控制大型机为对象,基于汽车发动机缸体的预铸出螺纹底孔,采用既稳定又便于调整加压杆行程的斜楔挤进及复位局部加压结构提高其致密度。针对本模具,对压力、冲头行程、速度、加速度、时间和温度等压铸工艺参数进行计算及设定,为其他类似的大型、复杂件工艺设计提供参考。
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    专题综述
    CAE分析在煤矿掘进机用履带板开发中的应用
    李 平 ,刘松涛 ,李锋军
    针对煤矿掘进机用履带板铸件开发初期存在的质量问题,利用华铸CAE软件对原工艺进行了模拟分析,并提出了优化工艺方案。充型过程模拟结果表明:原工艺履带板两侧充型快,中间销耳充型慢,容易出现卷气现象;优化工艺金属液均匀充填铸件型腔,消除了原工艺存在的两侧充型快、中间充型慢和易卷气的不良现象。凝固过程模拟结果显示,原工艺和优化工艺没有明显差异,冒口设计合理,补缩效果较好。经批量生产证实,履带板铸件开发初期的质量问题得到有效解决。
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    计算机应用
    应用技术
    碱性酚醛树脂砂在大型铸钢件上的应用
    康 文,孙爱新,李晓明,王 话
    分析了碱酚醛树脂砂的硬化机理及碱酚醛树脂砂的合成工艺。针对碱酚醛树脂砂的特性,确定合适的型砂工艺参数,制定相应的型砂操作规程。在大型铸钢件的生产中,应用碱酚醛树脂砂可有效提高铸件表面质量及力学性能,并减少清理的周期和费用。
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    EMD灰铸铁活塞铸造工艺研究
    邓晗,封雪平,杨志刚,张军,王 瑞
    依照自下而上顺序凝固的原则设计EMD灰铁活塞的浇注系统和补缩系统。燃烧室头部朝上,止口端朝下,采用顶部雨淋式浇注系统,铁液流经环形横浇道后,进入均匀分布的扁平内浇道。顶部及支撑面等厚大部位分别采用保温冒口和侧冒口进行补缩。选取低发气量覆膜砂制作砂芯,并采用覆砂冷铁等措施,可有效防止上支撑面与散热筋出现气缩孔缺陷,生产出满足技术条件的高品质铸件。
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    Y2O3对机械合金化Fe-20Cr-2.5Al合金电化学腐蚀行为的影响
    付广艳,俞立艳,刘 群,武永昭,李剑光
    采用机械合金化方法制备Fe-20Cr-2.5Al,Fe-20Cr-2.5Al-0.8Y2O3和Fe-20Cr-2.5Al-3Y2O3合金试样,并利用电化学方法以及化学浸泡法,结合XRD、TEM等表面分析技术,研究了不同Y2O3含量对MA Fe-20Cr-2.5Al合金在质量分数为3.5%NaCl溶液、6%FeCl3溶液以及0.05 mol/LH2SO4+0.25 mol/L Na2SO4水溶液中的电化学腐蚀性能。结果表明:添加Y2O3的MA Fe-20Cr-2.5Al合金的电化学腐蚀性能优于未添加Y2O3的MA Fe-20Cr-2.5Al合金,MA Fe-20Cr-2.5Al,MAFe-20Cr-2.5Al-0.8Y2O3及MA Fe-20Cr-2.5Al-3Y2O3试样腐蚀失重依次降低。稀土Y2O3的添加是耐蚀性能提高的主要原因。
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    一种单晶高温合金的冲击断裂机制研究
    史振学,刘世忠
    模拟了单晶叶片实心和空心结构,制备了单层壁和双层壁的单晶高温合金冲击试样,研究了在600℃、700 ℃、760 ℃、800 ℃ 、850 ℃、900 ℃ 下的冲击断裂机制。研究结果表明,不同温度单晶高温合金的冲击断裂机制均为类解理断裂,断口上存在解理台阶,滑移带,河流状花样等特征。在试验中温范围内,随着温度增加,冲击断口形貌无明显的变化。裂纹开始沿大解理面扩展,最后断裂区存在大量解理台阶。解理台阶与单晶高温合金中温疲劳断口上的台阶相似,但不同是随着裂纹的扩展,台阶的间距逐渐减小。不同温度冲击断裂试样组织分析表明,酌忆相立方状形貌没有变化,靠近断口处存在大量的滑移带。
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    大型耐热钢炉底辊的离心铸造工艺
    陈英,谢帮灵 ,杨为勤
    介绍了在铸件长度超出离心机能力的情况下, 通过设备改造,将短轴系改为长轴系,满足了铸型的运行需要。根据对称性及平稳性设计铸型,减轻了铸型的轴向窜动及径向跳动,降低了产生裂纹的风险。根据合金液最初3秒内铺型厚度的要求及初始压头,计算囤包出钢口的最小截面积,提高初始浇注速度,避免了冷隔夹层缺陷的产生。采用专用涂料,在铸型内圆涂料表层形成微观排气通道,有效地防止了气孔缺陷产生。
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    两种高岭土的相组成及其对型壳抗弯强度的影响
    谭科杰 ,张 炫,李 文,王 亮 ,金 涛
    高岭土是精密铸造型壳用耐火材料,本文研究了煤系 (1#)和非煤系 (2#) 两种高岭土的物相组成及其对型壳抗弯强度的影响。利用XRD和DSC分析了两种高岭粘土粉末的相组成和热力学特性,利用三点抗弯法测试了型壳的常温、高温和溃散强度,并利用XRD和SEM对测试后的型壳进行了微观结构和断口形貌分析。结果表明,两种高岭土型壳均含有莫来石及方石英相,而2#高岭土型壳中还含有石英相;尽管常温强度相近,但2#高岭土型壳的高温强度和溃散强度更高。
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    等温淬火对含Sn蠕墨铸铁组织及抗热疲劳性能的影响
    陈海军,陈丹,赵永涛,桑玮玮 ,李 建
    研究了不同等温淬火温度 (270 ℃、320 ℃ 、370 ℃、420 ℃)和时间 (0.5h、1.5h、2.5h、3.5h) 对汽车制动鼓用含Sn蠕墨铸铁抗热疲劳性能的影响。试样850 × ℃ 0.5h奥氏体化后,进行等温淬火和热疲劳试验。淬火后的组织分析表明,蠕铁基体组织为奥铁体,石墨的数量和形态无明显变化。等温淬火温度和时间能够影响蠕铁抗热疲劳性能,在20~600 ℃循环条件下,270 ℃伊0.5h处理后的蠕铁试样的裂纹扩展增长量最短,长度为0.84 mm,抗热疲劳性能最好。
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    磷酸二氢铝对铝矾土熟料型壳增强的研究
    刘佳斌,袁子洲,路世盛,周子刚,贾少伟
    针对真空负压壳型铸造超薄型壳在失模过程中受泡沫模膨胀力以及浇铸时金属液的作用力导致容易开裂的问题,引入了高温粘结剂磷酸二氢铝对型壳增强优化,并进行磷酸二氢铝增强铝矾土熟料型壳机制的研究。结果表明,当加入5%~9%磷酸二氢铝改性后,试样的干强度和烧结强度都得到极大的提高,强度最大分别提高到改性前的4.1倍、1.8倍。同时,通过对加入磷酸二氢铝改性的试样在100~500 ℃ 不同温度点进行加热发现,改性后的试样在300 ℃保温1h条件下加热后,试样具备最高的烧结强度。
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    混合稀土对AlMg5Si1铝合金铸态组织与性能的影响
    王洪飞,孔维兵 ,胡心平 ,HU Henry
    通过SEM、EDS和XRD研究了不同质量分数的混合稀土对AlMg5Si1合金组织与性能的影响。结果表明,稀土可以有效地细化合金晶粒组织,并且提高合金的强韧性。稀土含量为0.7%时合金的抗拉强度最高为194.8 MPa,伸长率为3.3%,比未加稀土的合金抗拉强度和伸长率分别提高了33.0%和153.8%。试验分析还表明,在RE含量低于0.7%时,RE晶粒细化对合金的强韧化的作用能足以抵消针状的不规则多边形Mg2Si对基体的割裂作用。
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    经验交流
    金属型铝合金铸件铸造工艺探讨
    张永波
    某金属型铸造铝合金铸件结构复杂,易出现缩松缺陷,产品合格率低。通过对铸件结构和工艺性进行分析,找到了该铸件的铸造工艺难点及合理的铸造工艺方法。通过试验改进,解决了该铝合金铸件易出现的缩松问题。
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    正确理解加工定位和铸造定位促进铸造工艺优化
    袁红庆,李传新,杨春霞,高伟宏
    铸造工艺设计时在对铸件划线、加工定位工艺进行分析后,采取了合理的铸造定位工艺,即适当增加精确定位芯头,从而提高定位精度,促进铸造工艺优化。最终使得铸造毛坯更适合加工,确保了产品质量得到有效的提升。
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