《铸造》杂志

  201604期

新材料·新工艺熔模铸造计算机应用专题综述检测技术应用技术经验交流
期刊基本信息

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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
    DZ125高温合金熔体过冷度对γ''''相的影响
    周俊,谢发勤
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    3D打印的气缸盖砂芯
    李 栋,唐昆贵,付龙
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    固溶处理对自孕育流变压铸AM60合金组织和性能的影响
    邢博 ,李元东 ,胡光山,汤成莉,吕然
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    35CrMo钢超声波铸造的导波系统模态分析及实验研究
    梁根,石琛 ,毛大恒 ,肖常安
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    基于酯硬化碱性酚醛树脂的无模砂型打印
    赵洪锋 ,单忠德 ,刘丰 ,臧勇
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    熔模铸造
    高温合金薄壁密封片的精铸工艺
    姚雷,王倩,谢秋峰,刘浩然,李 杨,李培佳,孔胜国,李俊涛
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    计算机应用
    铝合金外壳半固态压铸数值模拟与工艺优化
    赵艳红,孟昭昕,黄 勇 ,刘凤国
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    基于Flexsim的铸造企业发货质保流程仿真优化研究
    陈 飞,计效园,周建新
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    薄壁筒体铸件的熔模铸造数值模拟
    王禹明 ,张可人 ,张 洁
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    低压双边浇铸造铝合金车轮铸件成形过程数值模拟及优化
    陈玖新 ,代颖辉,叶珍 ,朱大智 ,刘文祎,杨明娟
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    专题综述
    三维网络陶瓷/铁基复合材料浸渗成形的研究进展
    魏彦鹏,杨全占,高 鹏,成京昌,时坚,王景成,于波
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    检测技术
    主动加载式热裂倾向性测试装置的研制
    陈 宇,饶磊,汪双君
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    应用技术
    热处理对QT400-18AL低温韧性球墨铸铁力学性能的影响
    季火绩,丁杰 ,于 赟 ,王洪金
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Mn/S值对合金冷硬铸铁轧辊铸造缺陷的影响
    陈玉海
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    返回熔炼次数对K417G合金热疲劳性能的影响
    满延林 ,吕秀翁 ,王宇飞,于兴福,王兴雅,倪伟
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    固相含量对热固性硅树脂压注法制备的硅基陶瓷型芯性能的影响
    王保军,杨治刚,余建波,屠挺生,邓康,任忠鸣
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Si含量对Al-Si-Mg合金铸造流动性、热导率和力学性能的影响
    牛艳萍 ,赵禹凯 ,王顺成 ,郑开宏
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    经验交流
    大型船用铜合金螺旋桨铸造工艺探讨
    邹良利,李云飞
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    FR型车钩裂纹的消除
    徐家颖,刘会龙 ,赵 丽 ,于普明 ,雷普江
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    大型磨机铸钢件材料研究
    康 文,孙爱新,李晓明,王 话,许 磊
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
  • 新材料·新工艺
    DZ125高温合金熔体过冷度对γ''''相的影响
    周俊,谢发勤
    采用熔融复合熔盐净化和循环过热相结合的方法,获得了过冷度达180K的DZ125高温合金深过冷熔体,分析了DZ125高温合金过冷度对酌忆相的影响情况。结合经典形核与生长理论,DZ125 高温合金深过冷快速凝固组织中酌忆相的尺寸及分布规律亦受熔体过冷度控制。随熔体过冷度提高,快速凝固过程中酌忆相形成元素在基体中的固溶度大大提高,进而增大了强化相酌忆相析出的驱动力,提高其析出量,促使其细化;而且,快速凝固导致大量晶格缺陷如位错,以及晶界的形成,它们作为酌忆相析出的形核点,大大降低其临界形核功,从而有利于其析出。
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    3D打印的气缸盖砂芯
    李 栋,唐昆贵,付龙
    介绍了3D打印的某型柴油机气缸盖铸件砂芯的设计。采用3D打印的砂芯,替代传统的组芯方式,将关键砂芯做成1个整芯。有效避免了铸件因多个砂芯配合的累积误差导致的尺寸不合格,同时降低浇注过程中砂芯晃动导致呛火的概率。
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    固溶处理对自孕育流变压铸AM60合金组织和性能的影响
    邢博 ,李元东 ,胡光山,汤成莉,吕然
    采用自孕育流变压铸制备AM60镁合金半固态压铸试样,利用金相显微镜、SEM、EDS、EPMA、万能试验机等研究固溶处理对压铸件显微组织和力学性能的影响。结果表明:固溶过程中,显微组织中二次凝固琢-Mg由细小枝晶演变为不规则多边形颗粒,相邻颗粒合并长大发生粗化,同时,初生琢-Mg和其周围二次琢-Mg合并长大形成不规则块状;430 ℃固溶24h后,显微组织中共晶茁 (Mg17Al12)溶解消失,Al元素在组织中分布均匀,晶内和晶间残留AlMn未熔化合物。不同固溶温度下,随着时间延长,试样硬度减小,抗拉强度和伸长率先增大后减小;随着固溶温度提高,试样抗拉强度和伸长率的波峰提前,但峰值减小。400 ℃ 固溶处理16h后,抗拉强度和伸长率分别为237 MPa和13.8%,较半固态压铸件分别提高18.5%和103%。
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    35CrMo钢超声波铸造的导波系统模态分析及实验研究
    梁根,石琛 ,毛大恒 ,肖常安
    为实现35CrMo钢的超声波铸造,研究了超声波在钢熔体中的导入方式,并通过模态分析优化了超声波导入杆的结构和尺寸。同时通过35CrMo钢的超声铸造实验考察了超声波导入杆的性能及超声波对35CrMo钢凝固组织的作用效果。结果表明:针对高温熔体,超声波T型导入方式与L型导入方式相比,T型导入方式与振动系统匹配更好,且当工具头尺寸为135 mm时,匹配性能达到最佳;氮化硅陶瓷工具头在35CrMo钢中能较长时间工作而不出现腐蚀,并且能改善35CrMo钢的凝固组织,使其晶粒得到细化,显微疏松得到改善。
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    基于酯硬化碱性酚醛树脂的无模砂型打印
    赵洪锋 ,单忠德 ,刘丰 ,臧勇
    选择一种酯硬化碱性酚醛树脂进行单道砂型打印和基础零件打印。针对阶梯痕问题,将无模砂型打印成形技术与切削加工技术结合,进行了无模砂型复合成形实验。实验结果表明:打印单道砂型时,随着预混固化剂含量的增加,砂型截面固化宽度增大,固化厚度减小;随着喷头移动速度的增大,砂型固化截面固化宽度与厚度都减小;基于酯硬化酚醛树脂的无模砂型打印是可行的;基于打印与切削的无模砂型复合成形技术,可以增大砂型打印分层厚度,提高打印效率,解决砂型打印表面的阶梯痕问题。
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    熔模铸造
    高温合金薄壁密封片的精铸工艺
    姚雷,王倩,谢秋峰,刘浩然,李 杨,李培佳,孔胜国,李俊涛
    高温合金薄壁密封片是某型号航空发动机上的重要部件,采用无余量整体熔模精密铸造方法生产。该密封片为大尺寸薄壁铸件,长度约500 mm,壁厚为0.8~1 mm,并有多处加强筋和变截面。在铸造过程中极易变形并产生欠铸、裂纹和疏松等缺陷,铸造成形难度大,试制阶段产品合格率极低。采用蜡模和铸件的校形工艺,保证了铸件尺寸精度。结合亨金法计算和铸件结构特点,设计优化内浇道尺寸和位置,同时调整造型工艺,使铸件合格率大幅提高。
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    计算机应用
    铝合金外壳半固态压铸数值模拟与工艺优化
    赵艳红,孟昭昕,黄 勇 ,刘凤国
    对铝合金外壳压铸件进行了半固态压铸充型凝固过程数值模拟,根据模拟结果设计了外壳半固态压铸模,优化出半固态压铸工艺参数:浇注温度575 ℃,模具预热温度300 ℃ ,压射速度2 m/s。探讨了不同电磁搅拌参数下的半固态浆料制备工艺,得到了优化的浆料制备工艺参数。用制造出的外壳压铸模进行了压铸生产,得到了合格的铝合金外壳压铸件,验证了模拟结果的正确性,并应用于生产实际中。
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    基于Flexsim的铸造企业发货质保流程仿真优化研究
    陈 飞,计效园,周建新
    对某一中高端砂铸企业发货质保流程存在的问题进行了研究,提出仿真和优化相结合进行流程优化的方法。该方法用Flexsim对该企业原有流程进行仿真分析,根据ECRS原则对原有流程进行优化,建立优化后的模型并再次仿真。将此仿真和优化相结合的方法应用到该企业发货质保流程的优化中,解决了企业发货效率偏低的问题,为铸造企业信息化深化应用、流程优化改造提供了参考。
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    薄壁筒体铸件的熔模铸造数值模拟
    王禹明 ,张可人 ,张 洁
    运用ProCAST铸造模拟软件对某铝合金薄壁筒体铸件的熔模铸造方案进行模拟优化。通过对两种浇注方式(顶注式和底注式) 在充型和凝固过程中温度场的模拟,结果显示,在重力铸造条件下,两种浇注方式在筒壁加厚处、壁厚不均匀处,以及凸台处均易出现缩松缩孔缺陷,底注式较顶注式在壁厚不均匀处的缺陷少。选用底注式作为浇注方案,并改进浇注系统,优化浇注工艺参数,能够较好地避免上述缺陷的产生,提高了铸件质量。
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    低压双边浇铸造铝合金车轮铸件成形过程数值模拟及优化
    陈玖新 ,代颖辉,叶珍 ,朱大智 ,刘文祎,杨明娟
    对低压双边浇铸造铝合金车轮铸件成形过程进行了数值模拟,通过对充型和凝固过程的模拟,预测可能出现的缺陷位置,并对设定的铸造工艺进行改进,对浇注系统进行优化设计,缩短研制周期,节约成本,为实际生产提供理论指导。
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    专题综述
    三维网络陶瓷/铁基复合材料浸渗成形的研究进展
    魏彦鹏,杨全占,高 鹏,成京昌,时坚,王景成,于波
    三维网络陶瓷/金属基复合材料是近年来出现的一种具有全新增强方式的复合材料。其中,铁基复合材料因具有耐磨、耐高温等优异性能而引发了广泛的关注。本文介绍了铁基复合材料中三维网络陶瓷预制体的制备方法,概述了浸渗成形三维网络陶瓷/铁基复合材料的界面控制手段、润湿性改善措施以及浸渗行为,并对未来发展方向进行了展望。
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    检测技术
    主动加载式热裂倾向性测试装置的研制
    陈 宇,饶磊,汪双君
    材料的热裂倾向是评价材料铸造性能的重要指标之一。针对铸件在凝固过程中因收缩而产生的局部应力集中及开裂现象,研制了一种采用砂型铸造的主动加载式热裂倾向测试装置。通过对圆柱形试棒中部设置加热铜块形成热节,并对试棒进行主动拉伸来模拟大型铸件的凝固收缩过程,通过对试棒凝固过程中的热节温度、应力及拉伸量等数据进行综合分析来表征该材料在实际浇注过程中的热裂倾向性大小。该装置有效地提高了大型铸件热裂倾向性评价的准确性,具有较好的实用价值。
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    应用技术
    热处理对QT400-18AL低温韧性球墨铸铁力学性能的影响
    季火绩,丁杰 ,于 赟 ,王洪金
    研究了热处理对低温球墨铸铁QT400-18AL性能的影响。结果表明,热处理后试样在常温下的抗拉强度和屈服强度比铸态试样略有降低,伸长率和-40 ℃ 的低温冲击功比铸态试样有所增加,热处理后试样的冲击断口形貌由铸态的解理断裂演变成韧窝断裂。热处理改善低温韧性球墨铸铁QT400-18AL的韧性。
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    Mn/S值对合金冷硬铸铁轧辊铸造缺陷的影响
    陈玉海
    为了研究合金冷硬铸铁轧辊中Mn/S值与铸造缺陷的关系,对326件不同规格的合金冷硬铸铁轧辊的铸造和加工过程监测,将轧辊几何尺寸因素转换成轧辊铸件模数因素,对比分析合格品与废次品的锰硫比 (Mn/S) 值。得出轧辊模数在0.54~1.06范围内时,合适的Mn/S值范围为3.7~4.3。Mn/S值超出此范围,轧辊铸件产生气孔、裂纹、渗漏(疏松) 、白口深度超差等铸造缺陷的机率将会增加。
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    返回熔炼次数对K417G合金热疲劳性能的影响
    满延林 ,吕秀翁 ,王宇飞,于兴福,王兴雅,倪伟
    采用100%的K417G镍基铸造高温合金返回料进行了4次返回熔炼,研究了不同返回次数K417G合金的热疲劳性能并对裂纹区域进行了观察。结果表明:合金的热疲劳裂纹在试样的V型缺口尖端附近萌生,主要沿晶界生长,主裂纹生长以裂纹尖端连续开裂的方式进行,裂纹扩展主要沿晶界碳化物长大。随热循环次数的增加,返回料合金的热疲劳裂纹扩展速度比新料合金快,四返合金的热疲劳裂纹扩展最快。经120次循环后,新料与返回料合金的热疲劳裂纹长度均超过1 mm。随返回次数的增加,合金中的氧含量增加导致非金属夹杂物数量增加,热疲劳裂纹的扩展速度加快,返回料合金的热疲劳裂纹越长。
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    固相含量对热固性硅树脂压注法制备的硅基陶瓷型芯性能的影响
    王保军,杨治刚,余建波,屠挺生,邓康,任忠鸣
    以热固性硅树脂作为增塑剂,无定形二氧化硅粉末作为基体材料,利用压注法制备了硅基陶瓷型芯,研究了硅基陶瓷浆料的流变性能以及基体固相含量对陶瓷型芯性能的影响。研究结果表明:在固相含量为50vol%,添加1 wt%的分散剂时可以获得具有较好流动性的硅树脂陶瓷浆料,浆料呈现剪切变稀的特性;随着基体固相含量从45vol%增加到54vol%,陶瓷型芯的失重率和收缩率逐渐减小,体积密度逐渐增大,显气孔率逐渐减小,室温抗弯强度逐渐增大。在54 vol%固相含量时,获得收缩率为1.43%,体积密度为1.60g·cm-3,室温强度为7.93 MPa的型芯样品。
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    Si含量对Al-Si-Mg合金铸造流动性、热导率和力学性能的影响
    牛艳萍 ,赵禹凯 ,王顺成 ,郑开宏
    采用金相显微镜、激光导热仪、拉伸试验机和扫描电镜,研究了Si含量对Al-Si-Mg合金铸造流动性、热导率和力学性能的影响。结果表明:随着Si含量的提高,由于共晶液相的增加和琢-Al枝晶的细化,使Al-Si-Mg合金的铸造流动性获得提高,而晶界上共晶Si和Mg2Si相数量的增加,又使Al-Si-Mg合金的抗拉强度得到提高,但伸长率和热导率有所下降。当Si含量为3.23%时,Al-Si-Mg合金的铸造流动性试样长度为784 mm,热导率为186.3 W/m·k,抗拉强度和伸长率分别为236 MPa和9.2%。
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    经验交流
    大型船用铜合金螺旋桨铸造工艺探讨
    邹良利,李云飞
    结合实际生产,探讨大型船用铜合金螺旋桨的铸造工艺设计,着重阐述了铸件收缩率、加工量、浇冒口的设计,并介绍了熔炼、除气、浇注等工序,为大型铜合金螺旋桨铸造生产提供一个参考。
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    FR型车钩裂纹的消除
    徐家颖,刘会龙 ,赵 丽 ,于普明 ,雷普江
    FR型车钩的外观及理化性能指标满足AAR标准要求,但对钩颈进行磁粉探伤时发现其存在裂纹。分析该部位产生裂纹的主要原因是在凝固过程中铸件不同截面温差造成的热应力或应力集中以及体积变化的相变应力产生的冷裂纹。通过改进钩体裂纹部位的结构及在裂纹处增加拉筋,以减少热应力及相变应力。工艺改进后,该部位裂纹得到消除。
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    大型磨机铸钢件材料研究
    康 文,孙爱新,李晓明,王 话,许 磊
    为满足大型磨机端盖和中空轴铸件的性能要求,对ASTM A216标准 WCA铸钢材料的化学成分和热处理工艺进行研究和调整。取消添加Cr、Ni、Mo元素,将化学成分中Mn元素含量提高,热处理时加强冷却措施。经过调整,铸钢材料的屈服强度稳定在330~370 MPa,抗拉强度540~600 MPa,伸长率26%~32%,达到了规定要求。
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