《铸造》杂志

  201611期

新材料·新工艺复合材料计算机应用生产管理应用技术铸造史话经验交流标准化
期刊基本信息

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主编:曲学良

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  • 新材料·新工艺
    W6Mo5Cr4V2高速钢复合轧辊包覆层组织特征研究
    曹国君1,郭长庆1,丁家伟2,金 波1,韩继炜1,石安君1,丁 刚3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    一种复合硬化改性无机粘结剂制备工艺的研究
    刘伟华,宋 来,李英民
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    氧化钇矿化剂对氧化铝基陶瓷型芯性能的影响
    刘孝福,娄延春,于 波,苏贵桥,李长春,关 洋
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铸型搅动细晶铸造对K492M合金向心叶轮组织与拉伸性能的影响
    胡聘聘1,盖其东1,李相辉1,汤 鑫1,侯学勤2,3,4
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    复合材料
    电渣熔铸空心环形件的热电场分析
    王安国1,2,姜周华1,熊云龙2,唐 骥2,董艳武1,陈 瑞2,豆志河1,包春玲2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    计算机应用
    基于层次分析法与模糊综合评价的精铸生产流程卡评价研究
    邓蔚林,计效园,周建新,叶 虎,陈 飞,明廷勇
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    TC4钛合金准干式电火花表面强化温度场-应力场特征研究
    蔡兰蓉,陈立君,胡晓军,李 敏
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    基于Excel的矩阵法熔炼配料计算及其应用
    陈绍春1,林新强1,朱康正1,卢月美1,叶荣华2,林小瑛1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    基于尖锐边界等值面填充算法的型壳有限元网格自动划分
    杨 明,陈 涛,廖敦明,曹 流,唐玉龙
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    生产管理
    孕育剂的加入量对铸铁热分析曲线特征值及单位面积石墨数量的影响
    李 超1,2,杨湘杰1,2,叶 寒1,2,熊贵根3,徐 倩1,2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铸造企业ERP系统的流程柔性化方法及应用研究
    樊晓薇,计效园,周建新
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    应用技术
    试论中国商周时期青铜器的铸造技术
    高守雷1,范金辉2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Q&P工艺对VCp增强复合耐磨合金力学性能的影响
    聂辉文1,曾松盛2,聂俊红1,曾小玲3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    27Cr-1.7Mn-9Ni-1.5Mo-0.3Nb铸造双相不锈钢高温氧化行为研究
    安立聪,曹 静,杨弋涛
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    C含量对低硫磷Si-Mn系低合金铸钢组织及力学性能的影响
    仝帅武1,2,杜景红1,游 龙2,3,魏世忠2,张国赏2,3,王晓东2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铸造史话
    铸铝叶轮嵌铸轮芯松动原因分析与改进措施
    洪美琴1,尹社新2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    经验交流
    120 t吊架铸造模具的设计与制作
    李桂敏1,贾泽春2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铍铜合金捏合机关键部件制造工艺
    陈 爽1,2,王中亚1,廖兴银1,唐 杰1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    标准化
    行业标准《耐磨损球墨铸铁件》解读
    宋 量1,涂小慧2,杨 浩2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    行业标准《铸造磨段》解读
    宋 量,刘雪波
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
  • 新材料·新工艺
    W6Mo5Cr4V2高速钢复合轧辊包覆层组织特征研究
    曹国君1,郭长庆1,丁家伟2,金 波1,韩继炜1,石安君1,丁 刚3
    采用电渣重熔水冷结晶器快速冷却W6Mo5Cr4V2高速钢熔体与电磁感应预热35CrMo锻钢芯棒相结合的方法制备复合轧辊包覆层,并研究了包覆层一侧的显微组织特征。运用光学显微镜、扫描电镜、电子探针和X射线衍射仪观察和分析了靠近结晶器、包覆层中间区域和靠近复合界面三个典型不同位置处包覆层显微组织特征。结果表明:初始态下包覆层显微组织主要由珠光体以及呈连续、粗大和网状分布的晶界碳化物体组成。包覆层内各个区域的冷却速度不同使得组织形貌出现了明显的差异:外层靠近结晶器组织晶粒细小,晶界碳化物网的连续性和完整性较差;中间区域网状碳化物的连续性和完整性最强,且晶界碳化物增多、增大,晶粒粗大;靠近复合界面内层组织与外层相似,但其组织形貌介于外层和中间区域之间。
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    一种复合硬化改性无机粘结剂制备工艺的研究
    刘伟华,宋 来,李英民
    以水玻璃为粘结剂主要成分,并通过加热芯盒、吹热空气、添加粉状促硬剂的复合硬化工艺制备砂芯,具体工艺为:芯盒温度为175 ℃,热空气温度为120 ℃,吹气时间为40 s。以试样的抗拉强度、溃散性为考核指标,采用氢氧化钾、焦磷酸钠、硅烷、A剂对粘结剂进行了复合改性,取得了良好的效果。通过正交试验优化了各组分的比例,即:水玻璃:氢氧化钾∶A剂∶焦磷酸钠∶硅烷=1 000∶45∶8∶4∶2。制备的粘结剂粘度为80 mPa·s,模数为2.33,密度为1.45 g·cm-3。在粘结剂加入量2%,促硬剂0.6%的情况下,制备的砂芯热强度为0.65 MPa,常温强度为2.51 MPa,24 h强度为1.95 MPa。芯砂流动性良好、发气量低、溃散性好,综合工艺性能优良,适合于大批量小芯的生产制备。
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    氧化钇矿化剂对氧化铝基陶瓷型芯性能的影响
    刘孝福,娄延春,于 波,苏贵桥,李长春,关 洋
    电熔刚玉具有良好的耐高温性能及化学惰性,是制备氧化铝陶瓷型芯的优良原材料。本文采用电熔刚玉粉为主体材料,研究了矿化剂氧化钇的不同含量对氧化铝基陶瓷型芯烧成收缩率、抗弯强度、高温变形量等性能的影响。分析了氧化钇对氧化铝陶瓷型芯的矿化机理。
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    铸型搅动细晶铸造对K492M合金向心叶轮组织与拉伸性能的影响
    胡聘聘1,盖其东1,李相辉1,汤 鑫1,侯学勤2,3,4
    采用普通铸造(CC)和铸型搅动细晶铸造(MAFGC)工艺浇注了K492M合金向心叶轮,分别制得了平均晶粒度为ASTM M6级(4.5 mm)和ASTM 1级(0.25 mm)的铸件。研究了MAFGC工艺对K492M合金向心叶轮轮盘组织与力学性能的影响。结果表明:与普通铸造相比,MAFGC工艺有效破碎了枝晶,细化了晶粒和枝晶组织,减小了碳化物的尺寸且使其分布更加均匀,使向心叶轮制件800 ℃以下的拉伸强度显著提高。800~1 000 ℃之间时,细晶铸造与普通铸造向心叶轮拉伸性能相当。
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    复合材料
    电渣熔铸空心环形件的热电场分析
    王安国1,2,姜周华1,熊云龙2,唐 骥2,董艳武1,陈 瑞2,豆志河1,包春玲2
    借助ANSYS-SOLID69热电耦合单元,建立等同功率空心环形件在常规工况和大电流工况下电渣熔铸时金属熔池及铸锭区域、体系的热电场物理模型。以综合分解法对其进行热电场有限元模拟,以分析其金属熔池及电流电压的关系。结果表明:金属熔池最高温在渣金界面且都比渣池最高温低约200 K,为预防深金属熔池导致的缩松缺陷应避免在大电流工况下熔铸;电流集肤效应都很显著且通常在大电流工况下电流密度大,电流密度最大区域都在自耗电极端头或底水箱附近;电位线都在渣池内密集分布且伴有方向变化;空心环形件的金属熔池形状、体系电流与等电位线均呈现非对称分布,可增加内结晶器冷却强度以弱化金属熔池内倾斜倾向。
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    计算机应用
    基于层次分析法与模糊综合评价的精铸生产流程卡评价研究
    邓蔚林,计效园,周建新,叶 虎,陈 飞,明廷勇
    生产流程卡是精密铸造企业进行生产、实施工艺、控制质量等过程中不可缺少的可追溯性档案。为了评估笔者之前提出的生产流程卡主子卡方案的应用效果,本文基于层次分析法与模糊综合评价构建了精铸生产流程卡评价模型。首先通过分析确定精铸生产流程卡的各个评价指标,然后采用层次分析法确定各评价指标的权重,最后使用模糊综合评价法对不同生产流程卡方案进行综合评分。使用该评价模型对某企业改进前后生产流程卡应用效果进行评估,结果表明该企业改进后的生产流程卡优于改进前的生产流程卡。该评估模型可为精铸企业生产流程卡进一步改善提供指导。
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    TC4钛合金准干式电火花表面强化温度场-应力场特征研究
    蔡兰蓉,陈立君,胡晓军,李 敏
    工件表面温度场和应力场是制约电火花强化效果的关键因素。运用ANSYS的热-结构耦合技术,进行雾状介质电火花表面强化钛合金温度场有限元模拟仿真,并以温度场计算结果为初始条件计算得到应力场。使用模型中的强化工艺参数进行雾中电火花表面强化钛合金实验。利用Hitachi-4700型扫描电镜观察强化后的表面微观形貌,用402MVD型自动转塔数显微维氏硬度计测试强化前后试件表面硬度值。强化实验结果与模拟仿真结果进行对比分析后得出结论,有限元方法模拟电火花强化表面温度场可以对强化过程进行前期预测和工艺参数优化,提高强化质量并避免盲目直接进行强化实验。
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    基于Excel的矩阵法熔炼配料计算及其应用
    陈绍春1,林新强1,朱康正1,卢月美1,叶荣华2,林小瑛1
    对现有熔炼配料的算法做出改进,采用矩阵法来提高配料计算的精度,从而提高产品合格率,减少燃料、金属等材料的消耗,降低生产成本。结果表明,在Excel中建立基于矩阵法的熔炼配料计算模型,其建模过程简单快捷,计算结果精确可靠,操作简单、通用性强,能够很好地适用于科研试验及工厂生产等熔炼配料计算实践中。
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    基于尖锐边界等值面填充算法的型壳有限元网格自动划分
    杨 明,陈 涛,廖敦明,曹 流,唐玉龙
    在熔模铸造的模拟过程中,型壳网格的质量对于模拟金属模型的成形形状、成形性能、内部缺陷等都有很大影响。近来比较引人注目的网格划分算法当属Labelle and Shewchuk 的等值面填充算法。本文基于改进的等值面填充算法,替换填充包围盒的晶格和采用特征匹配技术来提高单元网格质量,从而可以快速高效地划分出任意复杂模型的型壳,这对于保证和提高熔模铸造充型凝固模拟的准确度具有重要意义。
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    生产管理
    孕育剂的加入量对铸铁热分析曲线特征值及单位面积石墨数量的影响
    李 超1,2,杨湘杰1,2,叶 寒1,2,熊贵根3,徐 倩1,2
    在铸铁生产中,孕育处理对铸铁的凝固过程和显微组织有着敏感的影响。本研究采用自制的热分析组合样杯,在样杯中加入一定量的孕育剂进行孕育处理,制备不同孕育效果的铸铁试样,并获取热分析冷却曲线及试样凝固组织数据,初步研究了孕育剂的加入量对铸铁热分析曲线特征值及显微组织中单位面积石墨数量的影响。结果表明,随着孕育剂加入量的增加,温度特征值TER与ΔTe无明显变化趋势,TEU与单位面积石墨数量皆呈上升趋势。
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    铸造企业ERP系统的流程柔性化方法及应用研究
    樊晓薇,计效园,周建新
    随着铸造企业市场需求的不断变化,ERP系统对业务流程重组的响应速度越来越慢。研究发现其主要原因是由于ERP系统的流程柔性不足,具体表现为流程动态重组能力不足、流程分支处理能力不足。为此,笔者基于参数化配置和组件技术,提出改善ERP系统流程柔性的两项技术——流程指导中心定义技术和流程RSS(Really Simple Syndication简易信息聚合)任务定义技术。将这两项技术应用到某铸造企业后,可在ERP系统中实现流程的快速动态调整和灵活分支处理,提高了ERP系统对业务流程需求的动态响应能力,改善了ERP系统的流程柔性。本文提出的流程柔性方法对ERP系统柔性的研究具有参考价值。
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    应用技术
    试论中国商周时期青铜器的铸造技术
    高守雷1,范金辉2
    根据历史文献和考古资料,评述了商周时期铸造业的特点。从熔铜器具、合金配制、陶范制作、铸造方法等方面,探讨了中国商周时期青铜器的铸造技术。指出商周时期青铜铸造业规模庞大、分工细致、技术精湛,能够根据青铜器的尺寸来选择不同大小的熔铜器具,摸清了青铜器合金配比与力学性能和铸造工艺性的关系,较好地掌握了范土配方和陶范制作工艺。浑铸法、复合陶范法、铸接法等青铜铸造技术被熟练应用于生产实践中。
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    Q&P工艺对VCp增强复合耐磨合金力学性能的影响
    聂辉文1,曾松盛2,聂俊红1,曾小玲3
    采用消失模铸造法试制了一种VCp增强的复合耐磨合金材料,并采用盐浴热处理法研究了淬火温度和碳分配时间等Q&P热处理工艺参数对其硬度和冲击韧性等力学性能的影响。结果表明:淬火温度和碳分配时间对材料的硬度和冲击韧性等力学性能指标有一定的影响。随着碳分配时间增加,耐磨合金硬度先缓慢增加,然后减少;而淬火温度对硬度虽然有一定的影响,但并不是很明显。随着碳分配时间增加,耐磨合金的冲击韧性逐步增加,且有一个较长的稳定期;当碳分配时间超过一定值后冲击韧性反而出现了下降。而淬火温度会影响其冲击韧性增加的速率。
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    27Cr-1.7Mn-9Ni-1.5Mo-0.3Nb铸造双相不锈钢高温氧化行为研究
    安立聪,曹 静,杨弋涛
    通过Factsage软件和高温氧化试验(900~1 100 ℃,保温5~240 min)研究了27Cr-1.7Mn-9Ni-1.5Mo-0.3Nb铸造双相不锈钢的氧化模拟过程和氧化实际过程。利用X射线衍射仪(XRD)等手段,分析了不同保温温度和时间下氧化膜的组成及物相结构的变化情况。结果表明:氧化温度越高,双相不锈钢的氧化速率越快;氧化膜由Cr、Mn、O复合氧化物组成;通过Factsage计算得出的主要氧化产物随温度的变化情况与实际试验条件下的变化情况趋势一致,温度越高两者相差越小。
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    C含量对低硫磷Si-Mn系低合金铸钢组织及力学性能的影响
    仝帅武1,2,杜景红1,游 龙2,3,魏世忠2,张国赏2,3,王晓东2
    通过中频感应炉熔炼,吹氩精炼,制备了低硫磷的Si-Mn系低合金铸钢试样,采用正火+淬火+低温回火工艺对样块热处理,并测试其硬度与冲击韧性,采用OM、SEM观察了试样的组织与断口形貌。研究结果表明:碳含量为0.33%时,洛氏硬度为HRC 48,冲击值AKV为38 J/cm2,合金的综合力学性能最优,其组织以板条马氏体和残余奥氏体为主,还有少量贝氏体。随着碳含量的增加,残余奥氏体量减少,针状马氏体以及碳化物增多,合金硬度上升,但冲击韧性明显下降。
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    铸造史话
    铸铝叶轮嵌铸轮芯松动原因分析与改进措施
    洪美琴1,尹社新2
    在开发某型风机的启动试验中,由于叶轮出现轮芯松动的现象,在风机启动时产生异音。针对轮芯松动问题,本文重点从叶轮轮芯的结构和热处理状态两方面对轮芯松动的影响进行分析,设计了几种方案进行生产对比试验,找出了轮芯松动的具体成因,并结合实际生产的需要进行相应的工艺改进,很好地解决了轮芯松动的质量问题。
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    经验交流
    120 t吊架铸造模具的设计与制作
    李桂敏1,贾泽春2
    吊架为结构复杂超大异型铸钢件,采取普通的制芯工艺很难保证生产,其造型模具若使用木模不仅制造成本高,而且使用寿命低、维修工时及费用太高。为此提出了假箱造型工艺的新思路,即上箱模样为水泥胎,下箱模样为铁型,成功地解决了这一生产难题。
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    铍铜合金捏合机关键部件制造工艺
    陈 爽1,2,王中亚1,廖兴银1,唐 杰1
    介绍了湿法冶金用铍铜合金捏合机关键部件铸造采取的措施及生产工艺,对铸件生产的关键工艺技术进行分析,通过介绍捏合机部件的铸造工艺,对浇注位置、冒口、冷铁、固定横条的设计、熔炼工艺、浇注方式等参数进行控制,成功研制出了满足湿法冶金用捏合机铸件,成功应用于国内某企业。
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    标准化
    行业标准《耐磨损球墨铸铁件》解读
    宋 量1,涂小慧2,杨 浩2
    1 标准概况  JB/T 11843—2014《耐磨损球墨铸铁件》是由工业和信息化部于2011年12月15日下达的制定计划(工信厅科[2011]165号)。本标准由中国机械工业联合会提出,由全国铸造标准化技术委员会归口管理。本标准为推荐性行业标准,是铸造基础性标准之一。  受全国铸造标准化技术委员会委托,暨南大学和迁西奥帝爱机械铸造有限公司负责JB/T 11843—2014《耐磨损球墨铸铁件》行业标准的起草,安徽省机械科学研究所、安徽省宁国新宁装备制造科技发展有限公司、安徽省宁国诚信耐磨材料有限公司、暨南大学韶关研究院等单位也参与标准起草工作,标准起草工作组广泛收集相关产品的国内外标准和技术资料,并进行大量的技术分析对比、资料查证及必要的试验验证工作,在标准草案的基础上,经起草工作组验证、修改形成标准征求意见稿及标准编制说明等相关附件,经过广泛的征求行业意见,对各方面所提意见进行汇总、分析后,进行补充、再修改,形成标准送审稿。2013年12月全国铸造标委会组织审查,标准起草工作组按会议审查意见作进一步的修改、整理和完善,最终形成标准报批稿。
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    行业标准《铸造磨段》解读
    宋 量,刘雪波
    1 概述  JB/T 11842—2014《铸造磨段》是由中国工业和信息化部于2011年12月下达的制定计划(工信厅科[2011]165号)。本标准由中国机械工业联合会提出,由全国铸造标准化技术委员会归口管理。本标准为推荐性行业标准,是铸造产品标准之一。  筒式磨机是工业重要装备,铸造磨段是筒式磨机中的研磨介质,是关键基础件和通用部件;铸造磨段是跨行业应用的量大面广的重要产品,在机械行业筒式磨机的生产、应用及对外贸易需求量不断增大,国内年消耗磨段总量已达几十万吨;现已有YB/T 093—2005标准,而建材和机械等行业尚无可适从,急需铸造磨段机械行业标准。铸造磨段质量要求在不断提高,为适应多种形势需要,指导和规范国内机械行业铸造磨段的生产、检测和应用工作,特制定铸造磨段行业标准,以促进我国铸造磨段生产与技术进步,提高行业技术水平,提高与国内工业应用和国际市场的关联性和适应性,满足市场需求和增强铸造磨段的国际竞争力,达到节材和节能减排的目的。
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