《铸造》杂志

  201909期

专题综述试验研究有色合金造型材料检测技术工艺技术
期刊基本信息

邮发代号:8-40

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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邮编:110022

  • 专题综述
    航空航天用钛合金3D打印技术的研究概述
    刘时兵 1 ,柴 皓 2 ,倪 嘉 1 ,刘鸿羽 1 ,赵 军 1 ,史 昆 1 ,曲赫威 1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    试验研究
    一种2%Ru镍基单晶合金的高温蠕变行为及断裂特征
    梁?爽,孙雪娇,刘智鑫,纪良博
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铸造高强韧性Fe-Cr-B-C合金的试验研究
    赵尚丽 1 ,张月霞 1 ,王守忠 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    单件小批量铸造企业车间移动端生产报工系统研究
    王?义,计效园,周建新,殷亚军,沈?旭
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    有色合金
    Al-10Si-2Fe中间合金对Al-10Si-2Cu合金共晶团细化及热裂敏感性的影响
    于文慧,石?磊,张?勇,郑洪亮,林晓航,田学雷
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    预孪生化镁合金时效微观组织研究
    张?宁 1 ,林小娉 1,2,3 ,叶?杰 1,2,3,4 ,杨惠雅 1 ,权力伟 1,2 ,阔?洋 1 ,张祝群 1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    原料配比对钒铝合金微观形貌的影响
    张海华
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    造型材料
    三乙胺冷芯盒树脂砂再生
    张俊杰 1 ,谭建波 2 ,申发田 1 ,刘?静 1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    腰果酚改性呋喃树脂的性能研究
    熊高虎
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    低氮呋喃树脂砂用固化剂的合成工艺研究
    韩?文,张宏凯
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    双液改性低成本铸造呋喃树脂的生产工艺
    赵东方 1 ,李红波 1 ,魏厚忠 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    腰果酚改性酯固化酚醛树脂的研究及性能表征
    张?林,张?丽,翟保利,熊高虎,苟鹏飞,肖?毅
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    检测技术
    精密铸件射线CR检测工艺参数对图像质量的影响
    李永君,肖俊峰,高?松,张?炯,高斯峰,唐文书,南?晴
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    工艺技术
    复杂混流泵外壳铸造工艺设计与数值模拟
    胡?恰 1 ,汪东红 2 ,吴文云 1 ,余江平 3 ,唐?鼎 3 ,疏?达 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    ZL205A舱体铸件孤立点状缺陷的研究
    周继广 1 ,荣福杰 2 ,李 笑 2 ,王 涛 2 ,曲银辉 2 ,康 明 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    基于ProCAST的筒形件卧式离心铸造充型流动模拟
    鲁素玲 1 ,曹?磊 1 ,郭志红 1 ,张秀照 2 ,张荣华 3 ,李含运 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    轧辊铸件成形过程热裂纹萌生与扩展数值模拟
    滕子浩 1 ,廖敦明 1 ,吴?棣 1 ,唐玉龙 1 ,陈?涛 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    覆膜砂在阀门铸钢件中的应用
    巩建强,倪国勇,刘?超,苏国宝
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    一种解决小孔径铸钢件内腔成形的工艺方法
    张敬凯,张?健,单立志,李?婧
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    ZG0Cr14Ni5Mo2Cu不锈钢铸件硬点问题分析
    王漪琼,王晓巍
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    采煤机截割滚筒叶片保护耐磨块消失模制备工艺研究
    张鸣一 1 ,郭?瑞 2 ,高?平 1 ,田迎春 1 ,耿文远 1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
  • 专题综述
    航空航天用钛合金3D打印技术的研究概述
    刘时兵 1 ,柴 皓 2 ,倪 嘉 1 ,刘鸿羽 1 ,赵 军 1 ,史 昆 1 ,曲赫威 1
    介绍了3D打印的钛合金内部存在的气孔、球化、熔合不良、裂纹等缺陷。概述了热处理工艺对3D打印钛合金组织和性能的影响,并对近年来3D 打印钛合金在航空领域国内外的应用及研究进展进行了评述。
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    试验研究
    一种2%Ru镍基单晶合金的高温蠕变行为及断裂特征
    梁?爽,孙雪娇,刘智鑫,纪良博
    通过蠕变性能测试和组织形貌观察,研究了一种新型2%Ru镍基单晶高温合金的蠕变行为及断裂特征。结果表明,合金在1 070~1 100 ℃、127~147 MPa条件下具有较好的蠕变性能,合金在稳态蠕变阶段的表观蠕变激活能Q=410.5 kJ/mol,应力指数n=4.74。合金在蠕变稳态阶段的变形机制是位错在基体中滑移和攀移越过γ′相,蠕变后期,位错可剪切进入γ′相。在高温/低应力条件下,合金中的γ′相可形成筏状组织,裂纹由筏状γ′相与基体相界面处萌生,随裂纹扩展、聚集、连通,合金蠕变抗力急剧下降,最终导致合金蠕变断裂。
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    铸造高强韧性Fe-Cr-B-C合金的试验研究
    赵尚丽 1 ,张月霞 1 ,王守忠 2
    通过中频感应电炉熔炼、覆砂铁型浇注、空冷或快冷制备出Fe-Cr-B-C合金。采用SEM(附带EDS)、XRD、冲击试验机和硬度计等,观察并测试了制备合金的组织结构和性能。结果表明:空冷铸造合金的洛氏硬度为HRC 60,冲击韧度为7.2 J/cm 2 ,组织由板条马氏体+残余奥氏体基体和(Fe, Cr) 2 (B, C)、(Fe, Cr) 3 (B, C)、(Fe, Cr) 23 (B, C) 6 硼碳化物组成;快冷组织较空冷减少了(Fe, Cr) 3 (B, C)物相,洛氏硬度提高了HRC7.5,冲击韧度提高了6.4 J/cm 2 。组织细化、硼碳化物局部断网和基体中合金元素含量提高等的共同作用, 是快冷铸造合金宏观硬度和冲击韧度提高的主要原因。
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    单件小批量铸造企业车间移动端生产报工系统研究
    王?义,计效园,周建新,殷亚军,沈?旭
    为改善固定终端报工繁琐、效率低下、容易发生误匹配等问题,在华铸ERP的基础上,设计开发了一套面向单件小批量铸造企业的车间移动端生产报工系统,并应用于某典型中小型铸造企业。应用效果表明,对比固定终端报工模式,本系统的操作步骤从8步下降4步,平均报工时间减少一半以上,系统使用率达到60%,生产报工效率提升了2~3倍,从而突破了固定终端报工模式的局限,解决了报工繁琐、效率低下、容易误匹配等问题。
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    有色合金
    Al-10Si-2Fe中间合金对Al-10Si-2Cu合金共晶团细化及热裂敏感性的影响
    于文慧,石?磊,张?勇,郑洪亮,林晓航,田学雷
    通过测量Al-10Si-2Cu合金共晶团尺寸、冷却曲线、热裂敏感性等,研究了Al-10Si-2Fe中间合金对经Sr变质的Al-10Si-2Cu合金共晶团尺寸的影响,以及共晶团尺寸对热裂敏感性的影响。结果表明,在Sr变质的Al-10Si-2Cu合金熔体中添加Al-10Si-2Fe中间合金处理后,其共晶团尺寸明显减小,抗拉强度和伸长率都得到提高,热裂敏感性显著降低。
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    预孪生化镁合金时效微观组织研究
    张?宁 1 ,林小娉 1,2,3 ,叶?杰 1,2,3,4 ,杨惠雅 1 ,权力伟 1,2 ,阔?洋 1 ,张祝群 1
    对铸造Mg-8Zn-2Y-1Zr合金进行了固溶处理、预拉伸变形和时效处理,采用金相显微镜及透射电子显微镜等研究了经3%预拉伸变形的Mg-8Zn-2Y-1Zr合金时效微观组织。结果表明:经3%预拉伸变形的固溶态合金试样晶粒内产生大量孪晶,其硬度值比未变形的固溶态合金试样提高了HV6.9。经3%预拉伸变形的固溶态合金试样经160 ℃时效处理后,时效进程中产生大量GP区。峰时效阶段合金中存在大量弥散分布的短杆状沉淀相和未完全脱溶的沉淀相,此时合金硬度达HV86.2。过时效阶段部分沉淀相已长大为长杆状,但基体中仍存在大量弥散分布且尺寸细小的短杆状沉淀相,孪晶界上的短杆状沉淀相不仅析出密度高于基体,且发生约86°的转动。
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    原料配比对钒铝合金微观形貌的影响
    张海华
    采用铝热还原法制备了钒铝合金,研究了原料配比对钒铝合金微观形貌的影响,采用激光粒度分析、扫描电子显微技术对原料粒度和铝钒合金进行了分析。研究结果表明:当物料质量比Al∶V 2 O 5 为1.02时,V 2 O 5 还原率可以达到97.20%;随着Al粉的减少,产品内部孔洞逐渐变小,形貌更加均匀。
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    造型材料
    三乙胺冷芯盒树脂砂再生
    张俊杰 1 ,谭建波 2 ,申发田 1 ,刘?静 1
    介绍了三乙胺冷芯盒树脂砂再生的工艺、方法及每种方法的优缺点,阐述了检测再生砂的质量性能指标。通过热法和干法结合对三乙胺冷芯盒树脂废旧砂进行再生试验,检测再生后的砂子质量,并将再生后的砂子进行现场生产制芯。结果表明,再生砂的大部分质量性能指标优于原砂,再生砂与原砂按照一定比例进行制芯,能满足生产需求。
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    腰果酚改性呋喃树脂的性能研究
    熊高虎
    研究了腰果酚与多聚甲醛的反应比例,探索了腰果酚替代苯酚后对呋喃树脂密度、粘度等理化指标的影响,测试了腰果酚改性后树脂的工艺性能,型砂强度、发气量等。结果表明,腰果酚与多聚甲醛的质量反应比例为12/50,腰果酚替代苯酚比例为50%时,树脂性能最佳。对于标准砂和回收砂,使用时间t k 与起模时间t q 之间的比值 σ 分别为0.13和0.24,强度分别为1.74 MPa 和0.83 MPa,可以满足生产上造型的需求。因腰果酚价格只有苯酚的一半左右,可实现每吨降低成本560元。
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    低氮呋喃树脂砂用固化剂的合成工艺研究
    韩?文,张宏凯
    研究了磺酸固化剂及磷酸固化剂对铸钢件用呋喃树脂型砂性能的影响。结合两者的优势,并引入胺类及有机酸酐物质改性,研制出一种低氮呋喃树脂砂造型生产用的固化剂。该工艺方法合成的固化剂具有型砂可使用时间可调、硬化速度快、型砂强度高等特点,尤其适用于大型铸钢件造型生产。
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    双液改性低成本铸造呋喃树脂的生产工艺
    赵东方 1 ,李红波 1 ,魏厚忠 2
    介绍了用多聚甲醛、多缩醇液、多羟基醛液制作改性低成本铸造呋喃树脂的环保工艺。该树脂在制作过程中无需脱水,因此不污染环境,节约环保费用,提高制作效率。该树脂用多缩醇液和改性多羟基醛液即双液进行改性。多缩醇是生产多元醇产品的蒸馏残液,通常作为废物处理,因此它的使用成本低。多羟基醛价格也远低于糠醇,改性后用来代替部分糠醇,此两者的加入量为树脂含量的8%~10%,这样树脂总成本大为降低。该工艺制作树脂可以废物利用,无需环保设备,并适合小微企业生产,符合国家扶持小微企业的政策。
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    腰果酚改性酯固化酚醛树脂的研究及性能表征
    张?林,张?丽,翟保利,熊高虎,苟鹏飞,肖?毅
    铸造造型用酯固化酚醛树脂有使用气味小、溃散性好、操作方便、不含有害元素等优点,并且在强度方面具有高温“二次固化”的特性,特别适用于铸钢件的生产。本研究中的腰果酚改性酯固化酚醛树脂拉伸强度达到1.024 MPa,可使用时间达到5~70 min。腰果酚改性后,酚醛树脂在耐热性、抗湿性上更为优异。改性树脂的工艺性能测试结果表明,温度与固化剂的种类对改性树脂的脱模时间影响非常明显;加入量方面,固化剂最优使用量为25%,树脂的最优使用量为1.5%~2.0%。
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    检测技术
    精密铸件射线CR检测工艺参数对图像质量的影响
    李永君,肖俊峰,高?松,张?炯,高斯峰,唐文书,南?晴
    以含人工裂纹缺陷的精密铸造平板试件为检测对象,研究并分析了管电压、曝光量、焦距等工艺参数对射线CR图像质量的影响规律。结果表明:图像对比灵敏度和空间分辨率随管电压升高均呈先升高后降低趋势,随曝光量和焦距增加均呈先增加后稳定趋势;图像平均灰度随管电压升高和曝光量增加均呈降低趋势,随焦距增加没有明显变化;可识别最小裂纹缺陷尺寸随管电压升高呈先减小后增大的趋势,随曝光量和焦距增加呈先减小后稳定趋势。该研究结果可为精密铸件射线CR检测工程应用提供理论依据和数据支撑。
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    工艺技术
    复杂混流泵外壳铸造工艺设计与数值模拟
    胡?恰 1 ,汪东红 2 ,吴文云 1 ,余江平 3 ,唐?鼎 3 ,疏?达 2
    为减少复杂薄壁立式混流泵外壳缩孔缩松凝固缺陷,通过ProCAST软件,对混流泵外壳的流场、孤立液相区以及缩孔缩松的体积与分布进行了计算机模拟分析,并根据模拟结果进行了工艺优化设计,增加冒口和冷铁对凝固缺陷补缩,最终实现了顺序凝固,明显提高了混流泵壳体的合格率。
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    ZL205A舱体铸件孤立点状缺陷的研究
    周继广 1 ,荣福杰 2 ,李 笑 2 ,王 涛 2 ,曲银辉 2 ,康 明 2
    采用X射线探伤仪、光学显微镜、扫描电镜和能谱仪分析了ZL205A合金舱体铸件中所产生点状缺陷的形貌和成分,分别在有缺陷和无缺陷的位置取样,并进行力学性能分析。结果表明,缺陷主要由铝合金熔炼过程中产生的KF和其吸附的重金属元素形成的多元素重金属化合物组成,此缺陷的存在严重降低了合金的伸长率;在熔炼时,使用中间合金代替三氟,并提高熔炼温度,进行充分搅拌,可以消除这一缺陷。
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    基于ProCAST的筒形件卧式离心铸造充型流动模拟
    鲁素玲 1 ,曹?磊 1 ,郭志红 1 ,张秀照 2 ,张荣华 3 ,李含运 2
    在分析卧式离心铸造金属流动的特点和ProCAST软件原理的基础上,提出筒型件卧式离心铸造分阶段建模的方法。将卧式离心铸造分为流道部分的重力流动和接触模型后的离心流动两部分,利用已有水力学试验结果对模拟结果进行了验证,结果符合良好。分析了摩擦条件、初始速度对不同转速离心流动行为的影响。该方法验证了基于ProCAST筒形件卧式离心铸造过程金属流动和温度场模拟的可行性。
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    轧辊铸件成形过程热裂纹萌生与扩展数值模拟
    滕子浩 1 ,廖敦明 1 ,吴?棣 1 ,唐玉龙 1 ,陈?涛 2
    为观测铸件裂纹萌生及扩展的过程,以常见的轧辊铸件为研究目标,并结合凝固过程的热应力场,采用综合考虑铸件高温阶段等效应变与应力状态的热裂判据以确定裂纹萌生的位置。在依据热裂判据确定的起裂位置插入初始预制裂纹后,采用子模型技术以及扩展有限元算法对后续热裂纹的扩展过程进行数值模拟,分析热裂纹的扩展趋势。通过与实际观测到的热裂纹形貌进行对比,验证了此方法的可行性。
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    覆膜砂在阀门铸钢件中的应用
    巩建强,倪国勇,刘?超,苏国宝
    覆膜砂铸造工艺生产的铸件尺寸精度高,表面粗糙度低,可节省大量的金属切削消耗和加工工时。由于砂型用量少及造型方法的改变,为铸造生产的机械化及自动化创造了条件,适用于批量大、精度要求较高的阀门铸钢件的生产。
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    一种解决小孔径铸钢件内腔成形的工艺方法
    张敬凯,张?健,单立志,李?婧
    传统工艺只能生产最小直径为 Φ 10 mm铸件。介绍了一种解决小孔径铸钢件内腔成形的熔模铸造工艺方法。通过优化铸件内腔结构和采用80 # 刚玉粉灌砂的方法,成功研制出最小直径为 Φ 6.3 mm的铸件。这可为同类小孔径产品的熔模铸造工艺提供参考。
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    ZG0Cr14Ni5Mo2Cu不锈钢铸件硬点问题分析
    王漪琼,王晓巍
    ZG0Cr14Ni5Mo2Cu不锈钢铸件在加工中出现硬点、硬块现象。采用硬度试验、金相观察等方法分析了预备热处理过程对马氏体沉淀硬化不锈钢组织及硬度的影响,发现铸件硬点、硬块现象是由冷却过程中铸件堆放导致局部区域冷速过缓,不利于诱发转变为马氏体组织造成的。通过改进预热处理过程控制,提高了铸件质量稳定性。
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    采煤机截割滚筒叶片保护耐磨块消失模制备工艺研究
    张鸣一 1 ,郭?瑞 2 ,高?平 1 ,田迎春 1 ,耿文远 1
    为提高采煤机截割滚筒叶片保护耐磨块的使用寿命,采用消失模制备工艺进行生产,耐磨块采用双金属固-液结合。研究从成分设计、双金属结合工艺设计、浇注工艺参数设计、热处理工艺参数设计等方面进行。结果表明:采用消失模工艺制备双金属耐磨块,具有较高的成品率及生产效率,耐磨块结合牢靠,耐磨性能较传统单一材质合金钢材质耐磨块有很大提高。
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