《铸造》杂志

  201605期

新材料·新工艺专题综述压力铸造熔模铸造复合材料计算机应用应用技术经验交流标准化与质量
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  • 新材料·新工艺
    无机粘结剂体系领域的进步
    JENS M俟ller, HEINZ Deters, MARTIN Oberleiter, HENNING Zupan, HANNES Lincke, RONJA Resch, J魻RG K觟rschgen, AXEL Kasperowski
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    选择性激光烧结技术在铸造生产中的应用
    吕乐华,张智源,郭亚辉,冯志明,黄胜操,邵星海,许海铎,张杰琼
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    1 000 MW二次再热汽轮机特大型球墨铸铁件 中压外缸的铸造
    王 强,吴铁明,蒋毓良
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    用覆砂金属型工艺生产底盘类 球墨铸铁件的研究
    李殿毅,李异龙
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    变质处理及合金化对Al-18Si摩擦磨损性能的影响
    顾恒恒,水 丽
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Ti-Al-2024Al混合粉末压块在部分 重熔过程中的组织演变
    秦亚红,陈体军
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    专题综述
    卧式机压铸低压大功率电机转子模具设计
    唐继强
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    压力铸造
    K4169合金下支座的精铸工艺
    杨曼利,刘浩然,谢秋峰,韩 伟,王 祯,李俊涛
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    熔模铸造
    煤矿工业用耐磨复合材料的制备与性能研究
    谷丽东,郭爱军,王旭东,鲍崇高,侯树增
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    复合材料
    变异模糊神经网络算法在压铸机PID闭环 压射系统中的应用
    俞良英
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    计算机应用
    钛合金金属型铸造工艺研究
    姜延亮,刘鸿羽,马志毅,娄宏伟
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    应用技术
    一种变速箱壳体粘砂的防治
    张百堂,卢吉成,贺亮明,钟志新,高为君
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    高碳当量合金铸铁制动盘的研究
    郑志伟,陈荣发,赵玉宝,顾晓文,王昌龙
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    宝珠砂在防止砂芯断芯中的应用
    丁富才,耿国芳,伍启华,季顺业,李 娜
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    矿用磨机百吨级端盖铸造工艺设计
    岳宗格,高小勇
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    大型厚壁护套的离心铸造工艺及铸型强度校核
    杨达飞,谢帮灵,杨为勤
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    经验交流
    国家标准 《耐磨钢铸件》 解读
    李 卫
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    多级泵的进水段铸造工艺设计
    韩桂新
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    标准化与质量
    国家标准 《耐磨损复合材料铸件》 解读
    李 卫
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
  • 新材料·新工艺
    无机粘结剂体系领域的进步
    JENS M俟ller, HEINZ Deters, MARTIN Oberleiter, HENNING Zupan, HANNES Lincke, RONJA Resch, J魻RG K觟rschgen, AXEL Kasperowski
    INOTEC 的诸多优点已经得到充分的证实——制芯无气味,浇注过程中气味小,显著减少设备和模具清洁工作因而提高产量和生产率,冷却凝固快因而提高铸件质量。尽管如此,无机粘结剂体系将始终面对以现有技术如冷芯盒法为标准的评价。因为过去有人批评使用无机粘结剂的铸件表面光洁度不如使用有机粘结剂,而且浇注后溃散性较差。但是,近期的发展证明无机粘结剂已有了明显的改善,在某些应用中甚至表现出了额外的优化潜力。利用新开发的新一代INOTEC 技术,即使在极易粘砂的区域如浇道区,也能实现工艺稳定,并且不需要额外的砂芯涂料。该体系为100%无机,且不会在芯盒中留下任何附着沉积。此外,浇注过程中不会产生烟气。相比之下,使用传统方法如冷芯盒法制造的铸件表现出明显相对较差的表面,这也表明INOTECTM 不仅仅只是一种替代品。过去,使用无机粘结剂时水套芯的落砂往往是个挑战,尤其是当落砂设备的自由度很小时。INOTECTM WJ4000 促进剂有助于明显改善落砂性能,现在,即便是复杂精细的水套芯也能在浇注后安全地从铸件上去除。其他进一步的改进包括如增强了抗湿性,以及可用于轻金属铸造以外的领域,这些都在缩小无机粘结剂体系与传统有机粘结剂体系的差距。与以往相比,用于研究体系性能的最新技术设备和对运行工艺日益加深的理解催生了更高效的新粘结剂配方,并且更快地克服技术局限。虽然未来对于无机和有机粘结剂还存在着各种挑战,但有一点是确定无疑的:无机粘结剂比有机粘结剂体系更加环保。T譈V德国莱茵对在冷芯盒法和INOTEC 进行了生命周期对比评价后明确了这一点。
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    选择性激光烧结技术在铸造生产中的应用
    吕乐华,张智源,郭亚辉,冯志明,黄胜操,邵星海,许海铎,张杰琼
    选择性激光烧结技术在铸造生产应用过程中经常出现一些问题。本研究通过优化烧结方式、单层厚度、烧结间距、激光功率等参数,提高了砂芯的强度和精度,满足铸造生产的需要。
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    1 000 MW二次再热汽轮机特大型球墨铸铁件 中压外缸的铸造
    王 强,吴铁明,蒋毓良
    介绍了1 000 MW二次再热汽轮机特大型球墨铸铁件中压外缸的铸件结构特征、技术要求及生产难点。通过合理的工艺设计、成分选择及生产控制,经力学性能、金相组织、无损检测等检查,中压外缸铸件首次生产即满足技术标准的要求。
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    用覆砂金属型工艺生产底盘类 球墨铸铁件的研究
    李殿毅,李异龙
    在覆砂金属型铸造工艺中,成功地实现了用球墨铸铁件代替铸钢件,并进行了批量生产。以汽车底盘类气室支架零件为例分析了覆砂金属型铸造工艺的基本工艺参数,解决了生产过程中出现的铸造缺陷。铸件的铸态性能抗拉强度和伸长率分别达到600 MPa和10%以上。
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    变质处理及合金化对Al-18Si摩擦磨损性能的影响
    顾恒恒,水 丽
    在Al-18Si合金中添加Na3PO4、Cu、Ti或添加TiB2 、Cu,利用金相显微镜观察合金的微观组织形貌,在万能摩擦磨损试验机上进行干摩擦磨损试验,研究添加不同变质剂和金属元素时,铝硅合金微观组织结构的变化对其摩擦磨损性能的影响。结果表明,添加TiB2、Cu的试样,初晶硅形状相对规则,尺寸约为40 滋m,共晶硅呈颗粒状,合金摩擦力和摩擦系数在磨损的初期有波动,后期逐渐平稳,耐磨性能改善,摩擦磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损。添加Na3PO4、Ti、Cu的试样,初晶硅明显细化并弥散分布,尺寸为30~ 40 滋m,共晶硅呈短针状,合金基体显著强化,摩擦力和摩擦系数减小,耐磨性能显著提高,摩擦磨损机制以粘着磨损为主。
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    Ti-Al-2024Al混合粉末压块在部分 重熔过程中的组织演变
    秦亚红,陈体军
    本研究提出了一种利用粉末混合触变成形技术制备原位自生复合材料的新技术。并研究了Tip-Alp-2024Alp混合粉末压块在部分重熔过程中的组织演变情况。在部分重熔过程中,2024Al基体合金的组织演变可分三个阶段:不规则共晶组织的溶解导致的颗粒内部晶粒的粗化 (0~ 5 min);球状初生相 倩-Al颗粒和连续液相薄膜的形成 (5~15 min);球状初生相颗粒的轻微粗化(15 min以后)。Al-Ti可以通过相互扩散在Ti颗粒表面形成Al3Ti相反应层。反应层的厚度随时间沿径向增加,并在反应层中形成孔隙和微裂纹。此外,还研究了温度对半固态组织的影响,其最佳的重熔温度为640 ℃ 。
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    专题综述
    卧式机压铸低压大功率电机转子模具设计
    唐继强
    介绍了卧式机压铸低压大功率电机转子模具设计。阐述了二级液压缸顶出叠加行程结构,以此既满足了低压大功率电机转子模具对卧式压铸机最大容模量要求,又解决了传统卧式压铸机顶出行程不够的问题。采用了能使浇道凝固冷料自行脱落的压射冲头回程脱料新方法,它替代了三板式模具从来都要人工用钢钎铲除浇道凝固冷料而既耗时又费力的工作。
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    压力铸造
    K4169合金下支座的精铸工艺
    杨曼利,刘浩然,谢秋峰,韩 伟,王 祯,李俊涛
    采用无余量精密铸造技术与数值模拟相结合,研制生产了K4169合金下支座,并对铸件的铸造工艺进行了系统的研究。结果表明:采用冷蜡块二次成形技术,可以保证蜡模的尺寸精度及稳定性;根据模拟结果,优化了浇注系统,完善了浇注工艺,在型壳温度为T0 ℃ ,浇注温度为T-30 ℃ ,获得了冶金质量合格的铸件,并且铸件合格率能够得到保证。
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    熔模铸造
    煤矿工业用耐磨复合材料的制备与性能研究
    谷丽东,郭爱军,王旭东,鲍崇高,侯树增
    针对采用整层复合的陶瓷增强铁基表层复合材料存在的复合层易开裂、剥落的问题,提出采用局域化增强结构的设计方案,制备了钴基硬质合金局域化增强高铬铸铁铁基表层复合材料,并对复合材料的组织、界面、磨损性能和磨损机理进行了研究。结果表明:该复合材料具有增韧效果较好,裂纹不易扩展,增强区域分布均匀等优点;钴基硬质合金/高铬铸铁复合材料相对耐磨性是基体材料的8.24倍,具有优异的耐磨性。随着磨损阶段的进行,复合材料的磨损率下降更为明显,反映了高硬度硬质合金在磨损后期充分发挥了抗磨作用。磨粒磨损过程中,复合材料组织中硬质合金增强区域凸出于高铬铸铁基体,且其间具有良好的冶金结合界面,因此增强体保护基体材料和基体材料支撑增强体的协同效应使复合材料具有了优越的耐磨性。
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    复合材料
    变异模糊神经网络算法在压铸机PID闭环 压射系统中的应用
    俞良英
    针对压铸机压射系统在不同阶段对压力PID闭环控制效果的要求,提出一种变异的模糊神经网络算法对控制系统快速压射阶段进行PID参数优化,对快速压射阶段的压力系统进行模糊寻优。引入的遗传因子自动进行变异,对速度与压力模型快进行参数迭代优化。搭建了仿真平台,通过仿真实验证明,提出的算法可以大大提高压铸机速度与压力的控制效果,其超调量、调整时间明显得到改善,同时也提高了压铸机控制系统的整体压射效率。
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    计算机应用
    钛合金金属型铸造工艺研究
    姜延亮,刘鸿羽,马志毅,娄宏伟
    对于薄壁钛合金铸件,金属型工艺与石墨型工艺以及陶瓷型工艺相比,在铸型使用寿命、尺寸精度以及工艺操作性上具有一定的优势。文中将金属型与陶瓷涂层结合,探究薄壁钛合金铸件的金属型铸造工艺。试验过程中选择多种金属型材料涂覆陶瓷涂层,研究其与钛液的界面反应,发现涂覆钇稀土涂层的灰铸铁铸型浇注的钛试样表面更加平整,金属型与钛液反应较弱,没有形成明显的反应层,并且在一定程度上阻碍了金属型元素扩散到钛液当中。同时,本试验设计了合理的金属型模具,确定了合理的离心浇注参数,浇注出了完整的薄壁钛铸件,铸件表面均无裂纹、冷隔等缺陷,化学成分、力学性能等各项指标均达到了使用要求。
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    应用技术
    一种变速箱壳体粘砂的防治
    张百堂,卢吉成,贺亮明,钟志新,高为君
    根据铸件产生粘砂的机理,对某铸铁变速箱壳体粘砂进行了分析,确认其为机械粘砂。通过采取一系列措施,消除了变速箱壳体粘砂缺陷,并实现了稳定生产。结果表明:在铸型毛细管通畅的前提下,采取减小金属液渗透压力的方法是防止机械粘砂的一条重要措施;同时减少铸型内气体的产生或者充分设置排气道,是生产优质铸件必不可缺少的条件。
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    高碳当量合金铸铁制动盘的研究
    郑志伟,陈荣发,赵玉宝,顾晓文,王昌龙
    汽车制动盘要求材料有较高的导热性、耐磨性、抗热疲劳性及良好的金相组织。随着汽车制动盘的服役条件变得越来越恶劣,传统的非合金灰铸铁制动盘不能满足其苛刻的性能要求。本研究采用正交试验,利用JMatPro对不同成分的制动盘进行相组成及力学性能的计算,成功研发出一种新型合金灰铸铁,完全满足技术要求。
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    宝珠砂在防止砂芯断芯中的应用
    丁富才,耿国芳,伍启华,季顺业,李 娜
    宝珠砂具有球状粒形、热膨胀率低、耐火度高等特点。将宝珠砂应用于热芯盒覆膜砂制芯工艺中,结果表明:通过优化宝珠砂与耐高温覆膜砂的配比及制芯工艺参数等,可降低芯砂的高温膨胀率,提高砂芯的拉弯强度、耐火度,且通过消除砂芯的“过固化”问题,有效减少了气缸盖断芯率。
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    矿用磨机百吨级端盖铸造工艺设计
    岳宗格,高小勇
    矿用磨机端盖在铸造过程中容易出现缩孔、疏松和圆角R区裂纹。通过合理设计冒口、补贴、冷铁、浇注系统等,避免了上述铸造缺陷。铸造出的大型端盖铸钢件质量优良,通过了超声波和磁粉探伤检测。
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    大型厚壁护套的离心铸造工艺及铸型强度校核
    杨达飞,谢帮灵,杨为勤
    出口的大型高锰铝青铜厚壁护套是船用螺旋桨上的重要部件,质量要求高。文中介绍了该产品的离心铸造工艺参数确定及铸型的设计。给出了铸件内圆缩凹深度啄值的确定方法,为铸件内圆加工余量的设计提供了依据。对于大型立式离心铸造,采用铸铁作为铸型的材质时,铸型发生碎裂的风险较高,为此给出了铸型的强度校核方法。在强度校核中,涉及铸型最高温度的估算,需对不定方程进行求解。采用逐次逼近算法,能得到较为准确的结果。
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    经验交流
    国家标准 《耐磨钢铸件》 解读
    李 卫
    近年来,我国奥氏体锰钢外的合金耐磨钢铸件的生产和应用情况有了较大的发展,为更好地适应生产和市场需要,根据铸造行业合金耐磨钢铸件的研发、生产、检测和应用单位提出建议向全国铸造标准化技术委员会申请,国家标准 《耐磨钢铸件》 制定计划于2008年11月由国家标准化管理委员会下达 (国标委综合[2008]154号),项目编号为20081426-T-469,标准负责起草单位为暨南大学。
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    多级泵的进水段铸造工艺设计
    韩桂新
    对比分析了进水段铸件不同铸造工艺方案,确定了最可行的工艺方案,即两箱造型、中注式浇注、三块型芯装配形成内腔,开放式浇注系统,使用冒口和冷铁配合。使用此方案,铸件可实现自下而上的顺序凝固,生产出的铸件满足使用性能要求,不但较大地提高了劳动效率,而且产品一次交检合格率达到要求。
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    标准化与质量
    国家标准 《耐磨损复合材料铸件》 解读
    李 卫
    近年来,我国耐磨损复合材料铸件生产和应用情况有了较大发展,为更好适应生产和市场需要,根据铸造行业耐磨损复合材料铸件的研发、生产、检测和应用单位提出的建议向全国铸造标准化技术委员会申请,国家标准 《耐磨损复合材料铸件》 的制定计划于2008年11月由国家标准化管理委员会下达 (国标委综合[2008]154号),项目编号为20081427-T-469,标准负责起草单位为暨南大学.
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