《铸造》杂志

  202003期

试验研究有色合金造型材料工艺技术标准化
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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  • 试验研究
    Ni含量对Co-Al-W基高温合金组织的影响
    周碧轩 1 ,刘丽荣 1 ,杨彦红 2 ,于金江 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    SiC颗粒增强铝基复合材料搅拌铸造过程数值模拟
    毛安南 1,2 ,顿亚鹏 1 ,林锦明 3 ,杨?伟 1 ,杜安栋 3 ,张 ? 荻 1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    加工参数对AZ91D镁合金表面超疏水性能的影响
    张倩倩
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    有色合金
    电磁场频率对半连续铸造Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响
    王?睿 1,2 ,张浩宇 1 ,王顺成 3 ,吴锡坤 3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Mg元素对Al-4.4Cu-0.15Zr合金热裂性能的影响
    田?宇,袁晓光,黄宏军,左晓姣,郑文涛
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    造型材料
    镁合金用水基消失模涂料的制备与优化
    袁?博 1,2 ,黄建波 3 ,陈淑花 1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    改性剂对呋喃树脂砂性能的影响
    康立武 1 ,王?敏 1 ,邹燕飞 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    CO2硬化酚醛树脂的合成及其促硬剂的研究
    刘晓宏,刘伟华,宋?来,李英民
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    细铬铁矿砂提高CO2水玻璃砂工艺铸钢件铸字区外观质量
    倪国勇,刘军燕,刘春林
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    工艺技术
    船用整体球墨铸铁活塞铸造及热处理工艺优化
    刘?宇,杨志刚,宋?阳
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    E+级钢及其在重载车钩中的应用
    王浩江,向尚林,刘?涛
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    汽车垫块铸造工艺设计与优化
    鄢天灿,梅?益,杨昌伟
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    大型风电二级行星架铸钢件质量的控制
    安成成,张银生,赵晓文,王爱江
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    大轴重机车齿轮箱铸造工艺研究
    穆彦青,肖恭林,杨志刚,董?鹏,顾翔杰
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    基于华铸ERP的航空钛合金铸造大纲式工艺管理
    颜秋余 1 ,张爱斌 2 ,计效园 1 ,姜安龙 2 ,周建新 1 ,殷亚军 1 ,沈?旭 1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    ZL208铝合金端盖熔模铸造工艺设计
    陈复生
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    基于仿真分析解决阀盖铸件泄漏问题
    胡 玲
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    标准化
    GB/T 34422—2017《汽车用制动盘》国家标准解读
    李?洪
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    国家标准《铸件尺寸公差、几何公差与机械加工余量》解读
    王?芳 1 ,张?寅 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
  • 试验研究
    Ni含量对Co-Al-W基高温合金组织的影响
    周碧轩 1 ,刘丽荣 1 ,杨彦红 2 ,于金江 2
    以四种不同Ni含量(20/25/28/30 wt.%)的Co-Al-W基高温合金为研究对象,利用场发射电镜观察合金铸态、固溶态及时效态的显微组织,分析Ni含量对合金组织演化的影响。结果表明,铸态下四种合金中除了含有γ和γ'相以外,都含有β-(CoAl)相和以Co 3 Ta为基的固溶体相。Ni可以提高合金γ/γ'两相的错配度绝对值,随着Ni含量的增加,铸态合金中的γ'相立方度均增加。时效处理后,低Ni含量的合金γ'相形貌从圆形转变为不规则形状;高Ni含量的合金γ'相转变为规则且具有方向性,均产生粗化行为。
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    SiC颗粒增强铝基复合材料搅拌铸造过程数值模拟
    毛安南 1,2 ,顿亚鹏 1 ,林锦明 3 ,杨?伟 1 ,杜安栋 3 ,张 ? 荻 1
    使用Fluent软件对不同搅拌器形成的速度场、压力场和湍流动能进行数值模拟,并结合显微组织分析,比较了四叶直单桨、三叶螺旋单桨和双极螺旋单桨的速度场分布、压力场结构和湍流动能大小,以及其对SiC于熔体中分散的影响。结果表明:双极螺旋单桨形成的速度场中有轴向漩涡和径向循环,同时压力场中形成较大的负压通道利于颗粒进入熔体,湍流动能也大于两种单桨的湍流动能,带动更大范围的熔体运动,利于颗粒分散。通过显微组织观察,四叶直单桨没能形成良好的负压通道,颗粒未能充分进入熔体,三叶螺旋单桨搅拌形成的复合材料存在颗粒团聚现象,双极螺旋搅拌流场中轴向和径向速度都较大,压力场中形成较大的负压通道,搅拌范围广,形成颗粒分布较均匀的复合材料。
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    加工参数对AZ91D镁合金表面超疏水性能的影响
    张倩倩
    通过优化加工参数,在镁合金表面获得优良的超疏水性能。用激光刻蚀法获得微米结构,结合纳米涂覆技术制备微/纳米复合结构,再结合低表面能物质,制得超疏水表面。系统研究了加工参数对超疏水性能的影响。通过接触角和滚动角测试,评价镁合金表面的超疏水性,并通过扫描电子显微镜对复合结构表面形貌进行分析。采用涂覆法在激光加工后的基体上成功获得了超疏水改性层。加工参数对AZ91D镁合金超疏水性具有重要的影响。当采用点阵形貌,点阵间距50 μm,加工电流为15 A,纳米分散液浓度15 g/L时,AZ91D超疏水表面的静态接触角达到最大值161.1°,滑动角为2.109°,超疏水性能达到最佳。
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    有色合金
    电磁场频率对半连续铸造Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响
    王?睿 1,2 ,张浩宇 1 ,王顺成 3 ,吴锡坤 3
    采用低频电磁场半连续铸造技术制备直径200 mm的Al-Zn-Mg-Cu合金圆棒,利用光学显微镜、扫描电子显微镜(含EDS)和拉伸试验机,研究了电磁场频率对Al-Zn-Mg-Cu合金圆棒显微组织与力学性能的影响。结果表明:随着电磁场频率的逐渐增加,圆棒横截面的α-Al晶粒逐渐从枝晶转变为等轴晶,晶粒尺寸减小,Zn合金元素的偏析程度减小,晶间MgZn 2 相和Al 3 Fe相的尺寸逐渐细化,合金圆棒的拉伸力学性能提高。当电磁场频率增加到45 Hz时,圆棒心部的抗拉强度和断后伸长率分别为308.27 MPa和8.55%,圆棒边部的抗拉强度和伸长率分别为322.40 MPa和11.96%,与未施加电磁场的圆棒相比,此时圆棒心部与边部组织性能差异减小。
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    Mg元素对Al-4.4Cu-0.15Zr合金热裂性能的影响
    田?宇,袁晓光,黄宏军,左晓姣,郑文涛
    为了探究Mg元素加入量对铝铜合金热裂的影响规律,采用热裂敏感系数Hsc对合金热裂倾向与Mg元素加入量关系进行了表征。通过OM、XRD、SEM、TEM等检测手段,分析了Mg元素加入量对Al-4.4Cu-0.15Zr-xMg(x=1.0、1.5、1.7、2.0、2.2、2.5,wt%)合金热裂敏感性的影响。结果表明,随着Mg元素加入量的增多,晶粒先细化后粗化,晶间低熔点相逐渐增多,合金的热裂倾向先降低后增加;当Mg元素添加量为1.7%时,合金抗热裂性最好,热裂敏感系数为1.16,此时合金晶粒最均匀细小,晶粒间的低熔点相几乎形成连续网状分布。Mg元素通过细化合金晶粒、增加晶间低熔点相体积分数以及改变其分布对合金热裂倾向发生作用。
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    造型材料
    镁合金用水基消失模涂料的制备与优化
    袁?博 1,2 ,黄建波 3 ,陈淑花 1
    针对镁合金消失模铸造特点,选择镁砂粉、硅藻土、云母粉为耐火骨料,通过改变耐火骨料的比例,研究了骨料配比对涂料性能的影响。进行正交试验和极差分析,对涂料悬浮剂、粘结剂各组分的加入量进行优化,最终确定涂料的最佳配方,制备出一种可用于镁合金的水基消失模铸造涂料。经过生产试验验证,结果表明:该配方涂料工艺性能良好,铸件表面光滑,无气孔、冷隔、粘砂及浇不足等铸造缺陷。
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    改性剂对呋喃树脂砂性能的影响
    康立武 1 ,王?敏 1 ,邹燕飞 2
    通过测试树脂砂的透气性、发气量及溃散性,研究了羧甲基淀粉、聚乙二醇、乌洛托品等改性剂对树脂砂性能的影响。结果表明:乌洛托品改性效果优于羧甲基淀粉、聚乙二醇。在添加1.5 mol/L对甲苯磺酸,乌洛托品添加量为15%的条件下,改性后树脂砂透气性为255,发气量为10.17 mL/g,升温至500 ℃时残留强度为0.06 MPa,可使用时间为8.3 min,其性能满足生产要求。
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    CO2硬化酚醛树脂的合成及其促硬剂的研究
    刘晓宏,刘伟华,宋?来,李英民
    通过正交试验对CO 2 硬化碱性酚醛树脂的合成工艺进行了优化,混砂时添加了一种促硬剂来提高其粘结强度。以抗拉强度为考核指标,当树脂加入量为2.5%,促硬剂的加入量(占砂)为0.4%,CO 2 吹气时间为60 s时,所得砂型的即时强度为0.42 MPa,24 h抗拉强度为1.15 MPa,能够满足铸造生产的要求。
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    细铬铁矿砂提高CO2水玻璃砂工艺铸钢件铸字区外观质量
    倪国勇,刘军燕,刘春林
    随着工业技术规范的更新,用户对阀门铸件的外观质量要求越来越高。介绍了如何利用细铬铁矿砂提高CO 2 水玻璃砂铸钢件铸字区外观质量的方法,有效解决了字目清晰度不够、字目成型不良、字目立体感不强等问题。
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    工艺技术
    船用整体球墨铸铁活塞铸造及热处理工艺优化
    刘?宇,杨志刚,宋?阳
    采用MAGMA soft软件对某船用整体球铁活塞的铸造工艺进行了分析,通过增加侧冒口、砂芯中空设计、铁丝固定等方法优化了铸造工艺。分析了不同热处理工艺对活塞基体组织的影响。解决了缩松、气孔、漂芯等质量问题,增加了活塞基体珠光体含量。最终生产出质量符合要求的铸件,同时提高了产品的可靠性与使用寿命。
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    E+级钢及其在重载车钩中的应用
    王浩江,向尚林,刘?涛
    对重载车钩发展进行了回顾,分析了其关键承载件的裂纹类型及产生的原因。介绍了重载车钩的最新研究成果与应用情况,对重载车钩,特别是钩舌的研究与开发,提出几点建议。
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    汽车垫块铸造工艺设计与优化
    鄢天灿,梅?益,杨昌伟
    以某汽车垫块为研究对象,根据铸件的结构特点,设计了底注搭边式浇注系统的砂型铸造工艺。对铸件上无法直接成形部分,采用分块设计的砂芯成形,且砂芯之间设置了定位和芯头,有效避免了铸型错位。运用AnyCasting软件对铸件进行数值模拟分析,针对铸件出现的缺陷,设计了冒口和冷铁对其进行补缩,使铸件实现了顺序凝固。最终生产出的铸件精度较高,质量得以保证,满足工作要求。
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    大型风电二级行星架铸钢件质量的控制
    安成成,张银生,赵晓文,王爱江
    针对大型风电机组二级行星架铸件的内花键区域(长轴端内孔)超声波探伤不合格、立柱根部裂纹及冒口切割难度大等问题,运用华铸CAE数值模拟技术对此铸钢件的铸造工艺进行仿真分析,得出缺陷形成的位置及原因。研究冒口系统后,制定了相应的工艺优化方案,有效消除了铸造缺陷,保证了铸件内部质量,提高了工艺出品率,降低了产品成本。
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    大轴重机车齿轮箱铸造工艺研究
    穆彦青,肖恭林,杨志刚,董?鹏,顾翔杰
    分析了一种大轴重机车齿轮箱的结构及技术要求,并对其熔炼工艺和铸造工艺进行了研究。基于MAGMA软件对其液态成形过程流动场、凝固场进行CAE分析,最终确定了一种大轴重机车齿轮箱的铸造工艺。
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    基于华铸ERP的航空钛合金铸造大纲式工艺管理
    颜秋余 1 ,张爱斌 2 ,计效园 1 ,姜安龙 2 ,周建新 1 ,殷亚军 1 ,沈?旭 1
    针对航空钛合金铸件产品质量要求高、生产工序长、工艺复杂、工序操作严谨、工艺参数多、版本控制严格、保密要求高等特点,提出了一种面向航空钛合金铸造的大纲式工艺管理模型。同时,基于华铸ERP系统,设计了相应的大纲式工艺管理模块,并应用于某一航空钛合金铸造企业。结果表明,提出的大纲式工艺管理模型能有效满足航空钛合金铸件工艺管理需求;能有效指导车间生产操作、降低管理难度、提升工艺水平。
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    ZL208铝合金端盖熔模铸造工艺设计
    陈复生
    某航空气压调节器端盖采用ZL208铝合金,经熔模铸造硅溶胶制壳工艺生产而成。通过设计合理的浇注系统、硅溶胶制壳工艺,并采用蒸汽脱蜡及合适的焙烧工艺、熔炼浇注工艺、热处理工艺,获得了尺寸精度高、内部质量好的铸件,产品合格率达到85%以上。该工艺方法不仅操作简单,且制壳时对环境无污染,应用较为广泛。
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    基于仿真分析解决阀盖铸件泄漏问题
    胡 玲
    某公司生产的Z10-150阀盖铸钢件在试压过程中常在填料孔处发生泄漏,平均泄漏率达到12.1%。应用自主开发的凝固模拟软件对原工艺方案进行凝固模拟分析,发现原工艺补缩系统的设计存在补缩通道不畅通、温度场分布不合理,造成了铸件本体存在缩孔倾向。对铸件浇注系统进行了分析,并对工艺进行了优化,改善了补缩通道。工艺改进后,改善了阀盖填料孔缩松缺陷,使泄漏率由12.1%降低到0.96%。
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    标准化
    GB/T 34422—2017《汽车用制动盘》国家标准解读
    李?洪
    介绍了GB/T34422—2017标准适用范围、制动盘分类、标准中规定的力学性能、化学成分、金相组织、尺寸和形位公差、不平衡量、热疲劳试验和高负荷试验。对比了GB/T34422—2017与ECE R90中关于化学成分、尺寸和形位公差、热疲劳试验和高负荷试验的主要差异。
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    国家标准《铸件尺寸公差、几何公差与机械加工余量》解读
    王?芳 1 ,张?寅 2
    介绍了标准的概况和主要内容,列出了标准修订前后的主要技术差异。通过实例说明,标准修订过程中测量数据的验证分析是运用数理统计的方法对实测数据进行系统分析而来,具有科学性和实用性。本标准是通用基础标准,是铸件生产、质量验收的依据。
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