《铸造》杂志

  202009期

试验研究有色合金特种铸造检测技术工艺技术
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  • 试验研究
    高温时效对K447A合金显微组织及力学性能的影响
    张楚博,吴文津,盖其东,胡聘聘,李研佳,郭峰伟,谷怀鹏,任晓冬,汤 鑫
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    中间体法兰D型石墨的形成机理及 孕育处理的重要性
    佘 恺,王今胜,李 赵,张小虎
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    有色合金
    功率超声电磁复合场对CuAlMn形状记忆合金组织和性能的影响
    金文中 曹永青 李林芳 李廷举 殷国茂
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Mg含量对AlSiMg合金组织演变及性能的影响
    贲能军 ,孙 瑜 ,周鹏飞
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    ZL114A铝合金焊接裂纹产生的机理
    杨永生 ,王 贝 ,陈旭立 ,胡大川 ,张连丰 ,杨志刚
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    特种铸造
    厚重球墨铸铁本台体铸件树脂砂实型铸造工艺探索
    王世锋 杨晋娜 雷翠平 贺献峰
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    ZL114A合金密封构件无模铸造复合成形工艺
    李少楠 程运超 周耀忠
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    耐热钢排气歧管铁型覆砂铸造工艺
    李可丹 刘松奇 王瑞金 余嗣瑞 彭德楼
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    检测技术
    渗铝工艺对涡轮叶片表面冶金缺陷荧光显示的影响分析
    张传明 赵帅军 李 凡 杨克杰 孙晓雪
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    铸造型砂热解气体产物的快速检测与分析方法
    杨淑圳 朱世根 骆祎岚 白云峰 丁 浩 胡菊芳
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    工艺技术
    珍珠岩尾矿复合聚渣剂的制备及应用
    芦永军 樊安定 韩 飞 等
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    后盖壳体压铸件起定模困难的分析与解决方案
    刘德旺 郭兆坤
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    大型高铬铸铁叶轮凝固过程应力场数值模拟及铸造工艺优化
    史东丽 钱坤才
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    4G33V16柴油机缸体的工艺优化
    宋 阳 江 超 刘 宇 等
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    大型旋回破碎机横梁铸造工艺设计与生产应用
    张凯强 梁 敏 贾冠飞 等
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    矿用磨机大型铸钢齿轮制造技术
    贾冠飞 田 磊 梁 敏 等
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    铁路用F型冲击座铸造工艺设计及优化
    赵红乐 张 纬 王智鹏 等
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  • 试验研究
    高温时效对K447A合金显微组织及力学性能的影响
    张楚博,吴文津,盖其东,胡聘聘,李研佳,郭峰伟,谷怀鹏,任晓冬,汤 鑫
    为增大K447A合金中γ′相尺寸以及体积分数,并使碳化物均匀分布,在热处理过程中 加入高温时效处理,研究了高温时效对K447A合金显微组织及性能的影响。结果表明,经过 高温时效的K447A合金晶粒内及晶界上碳化物周围形成一层γ′相,能减缓裂缝沿碳化物界面 破裂及生长的速率。高温时效处理可以有效提高合金的中温、高温持久寿命及伸长率。 
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    中间体法兰D型石墨的形成机理及 孕育处理的重要性
    佘 恺,王今胜,李 赵,张小虎
    中间体是涡轮增压器的重要组成部分,由于其特殊结构,在法兰薄壁位置容易形成D 型石墨,影响中间体整体的力学性能。从热力学及动力学角度探讨了中间体法兰薄壁处D型石墨的形成机理,重点介绍了孕育处理促进石墨形核的机理,以及对改善薄壁D型石墨的作 用,最后举例并概括了适合薄壁铸件的孕育剂种类。
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    有色合金
    功率超声电磁复合场对CuAlMn形状记忆合金组织和性能的影响
    金文中 曹永青 李林芳 李廷举 殷国茂
    应用功率超声-电磁复合场来改善CuAlMn形状记忆合金的组织和性能。使用扫描电子 显微镜、光学显微镜和力学性能测试技术研究了功率超声-电磁复合场对CuAlMn形状记忆 合金组织和性能的影响。结果表明:在CuAlMn形状记忆合金凝固过程中施加600 W功率超 声-90 A电磁复合场,可以得到的晶粒细化效果,使CuAlMn形状记忆合金铸锭的晶粒组 织从1.62 mm细化至0.41 mm;相应地,CuAlMn形状记忆合金的力学性能得到大幅提高,其中 抗拉强度和伸长率分别提高到674 MPa和18.2%。
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    Mg含量对AlSiMg合金组织演变及性能的影响
    贲能军 ,孙 瑜 ,周鹏飞
    采用水冷铜模浇注不同Mg含量的Al-Si合金试样,通过室温拉伸、激光散射法测试合金 试样力学性能和热传导性能,结合OM/SEM结果分析Mg元素含量对Al-Si合金铸态组织结构和 性能的影响规律。结果表明:Al-8.5Si-xMg合金铸态组织由初生α-Al和共晶Si组成,当Mg元 素含量提高至0.4wt%~0.71wt%范围时,共晶硅的平均长度从68 μm左右降低到61 μm左右; 共晶Si相组织均匀性得到提升,这种Si相的组织结构有利于自由电子在初生α-Al和共晶Si之 间自由运动,合金热导率下降幅度趋于平缓。在较快冷却速率条件下,Mg元素在Al基体中固 溶度比平衡凝固高,提高了初生α-Al的强度。
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    ZL114A铝合金焊接裂纹产生的机理
    杨永生 ,王 贝 ,陈旭立 ,胡大川 ,张连丰 ,杨志刚
    为解决某舰载武器托架本体ZL114A-T6铸件焊接5A06配件后产生的焊接裂纹的问题, 分析了断口试样的化学成分、力学性能、断口形貌、金相组织、断口硬度等。确定了焊接裂 纹产生的机理为:较大的塑性变形功造成线源裂纹垂直裂纹面外加平均应力逐渐增大,裂纹 迅速向下扩展为宏观裂纹;宏观裂纹并不会立即产生,而是在自然时效过程中晶界偏析聚 集,产生晶界脆性微裂纹,在焊接残余应力作用下发展为宏观延时冷裂纹。
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    特种铸造
    厚重球墨铸铁本台体铸件树脂砂实型铸造工艺探索
    王世锋 杨晋娜 雷翠平 贺献峰
    简述厚重球铁铸件本台体的结构特点、技术要求以及制作难度。阐述该类铸件的铸造 方法、浇注系统设计方法以及制作方法等。介绍了树脂砂实型铸造的工艺特点,生产优势及 适用范围。在生产过程中,通过严格工艺控制,选择合适的原材料,适当的球化孕育处理工 艺,特殊的预处理技术等,完全能够生产出高质量的大型球墨铸铁铸件,这可为同类厚重铸 件的实型铸造工艺生产提供技术参考。 简述厚重球铁铸件本台体的结构特点、技术要求以及制作难度。阐述该类铸件的铸造 方法、浇注系统设计方法以及制作方法等。介绍了树脂砂实型铸造的工艺特点,生产优势及 适用范围。在生产过程中,通过严格工艺控制,选择合适的原材料,适当的球化孕育处理工 艺,特殊的预处理技术等,完全能够生产出高质量的大型球墨铸铁铸件,这可为同类厚重铸 件的实型铸造工艺生产提供技术参考。
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    ZL114A合金密封构件无模铸造复合成形工艺
    李少楠 程运超 周耀忠
    为提高某ZL114A铝合金密封构件尺寸精度,实现铸件高质量成形,结合其结构特点, 选用3D打印砂型+机加石墨芯复合成形技术,采用低压浇注工艺方法,借助华铸CAE铸造仿 真软件进行工艺设计参数优化。加工后蒙皮壁厚尺寸控制在2(-0.5,+0.5)mm;T6热处理后 平均抗拉强度、屈服强度与伸长率分别为344 MPa、290.67 MPa和7.67%;0.30 MPa(-0.002, 0.002)环境下进行强度试验,未出现结构破坏及可见结构变形。 为提高某ZL114A铝合金密封构件尺寸精度,实现铸件高质量成形,结合其结构特点, 选用3D打印砂型+机加石墨芯复合成形技术,采用低压浇注工艺方法,借助华铸CAE铸造仿 真软件进行工艺设计参数优化。加工后蒙皮壁厚尺寸控制在2(-0.5,+0.5)mm;T6热处理后 平均抗拉强度、屈服强度与伸长率分别为344 MPa、290.67 MPa和7.67%;0.30 MPa(-0.002, 0.002)环境下进行强度试验,未出现结构破坏及可见结构变形。
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    耐热钢排气歧管铁型覆砂铸造工艺
    李可丹 刘松奇 王瑞金 余嗣瑞 彭德楼
    小型薄壁耐热钢件生产中,钢液粘度大,流动性差,易出现冷隔缺陷。介绍了铁型覆 砂工艺生产壁薄耐热钢排气歧管的可行性,以及砂箱、浇注系统、排气系统的设计,涂料的 选用。 小型薄壁耐热钢件生产中,钢液粘度大,流动性差,易出现冷隔缺陷。介绍了铁型覆 砂工艺生产壁薄耐热钢排气歧管的可行性,以及砂箱、浇注系统、排气系统的设计,涂料的 选用。
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    检测技术
    渗铝工艺对涡轮叶片表面冶金缺陷荧光显示的影响分析
    张传明 赵帅军 李 凡 杨克杰 孙晓雪
    涡轮叶片是航空发动机热端转动部件,在制造过程中可以通过渗铝工艺来提高叶片表 面抗氧化能力。渗铝工艺是一个热过程,通常会促进涡轮叶片原带缺陷的暴露,因此对渗铝 后叶片进行荧光渗透检测可发现更多的不合格品。渗铝工艺还会在叶片表面形成一薄层保护 膜,是否会掩盖缺陷至今没有研究。本研究对带有缺陷的涡轮叶片在渗铝前后进行了荧光渗 透检测、理化分析等试验。结果表明,渗铝工艺对叶片表面缺陷还具有掩盖作用,建议在涡 轮叶片渗铝工序前增加一道荧光渗透检测以剔除原带缺陷。
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    铸造型砂热解气体产物的快速检测与分析方法
    杨淑圳 朱世根 骆祎岚 白云峰 丁 浩 胡菊芳
    建立了一种型砂热解气体产物的快速检测与分析方法。采用管式高温炉热解型(芯) 砂,并将型(芯)砂热解后的气体产物通入到装有高精度传感器组的气室,进行实时检测。 将热解前后气体浓度的增量作为检测结果。试验前,采用渗透管传递法检验了传感器的 准确度,确保检测数据的准确性;试验后,采用格鲁布斯法剔除检测结果中离散的异常数 据。利用该方法,对铸造厂普遍使用的煤粉湿型砂进行了检测验证。结果表明:使用的气体 传感器满足准确度要求。检测的8组试样中,只有其中一组VOCs数据存在异常,说明该检 测方法具有较好的可重复性。煤粉湿型砂检测到的热解气体中,产物除CO 2 外,还包括部分 CO、SO 2 、VOCs等气体。
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    工艺技术
    珍珠岩尾矿复合聚渣剂的制备及应用
    芦永军 樊安定 韩 飞 等
    以珍珠岩尾矿为主要原料,通过加入粘结剂,混合均匀后烧结成块,然后进行破碎 和筛分,制备出珍珠岩尾矿复合聚渣剂。通过设计研究不同配方的珍珠岩复合聚渣剂并进 行试验优化。研究结果表明:珍珠岩尾矿复合聚渣剂配方主要组成为8%活性SiO 2 、4%活性 Al 2 O 3 、4%水玻璃和珍珠岩尾矿,其在铁液中的铺展效果、聚渣效果以及扒渣效果与单一珍 珠岩聚渣剂相比更优异。珍珠岩尾矿复合聚渣剂的应用提高了珍珠岩尾矿的利用率,实现了 废弃资源的再利用。 以珍珠岩尾矿为主要原料,通过加入粘结剂,混合均匀后烧结成块,然后进行破碎 和筛分,制备出珍珠岩尾矿复合聚渣剂。通过设计研究不同配方的珍珠岩复合聚渣剂并进 行试验优化。研究结果表明:珍珠岩尾矿复合聚渣剂配方主要组成为8%活性SiO 2 、4%活性 Al 2 O 3 、4%水玻璃和珍珠岩尾矿,其在铁液中的铺展效果、聚渣效果以及扒渣效果与单一珍 珠岩聚渣剂相比更优异。珍珠岩尾矿复合聚渣剂的应用提高了珍珠岩尾矿的利用率,实现了 废弃资源的再利用。
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    后盖壳体压铸件起定模困难的分析与解决方案
    刘德旺 郭兆坤
    JSD180重卡变速器副箱后盖壳体实际压铸生产过程中经常会因为起定模困难而影响生 产。分析此铸件起模困难的各种影响因素,并制订了改进方案。通过在动模上设置倒扣、在 定模上设置碟簧顶出机构等工艺措施,彻底解决了压铸件在开模瞬间起模困难、扭曲变形的 问题。 JSD180重卡变速器副箱后盖壳体实际压铸生产过程中经常会因为起定模困难而影响生 产。分析此铸件起模困难的各种影响因素,并制订了改进方案。通过在动模上设置倒扣、在 定模上设置碟簧顶出机构等工艺措施,彻底解决了压铸件在开模瞬间起模困难、扭曲变形的 问题。
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    大型高铬铸铁叶轮凝固过程应力场数值模拟及铸造工艺优化
    史东丽 钱坤才
    某大型高铬铸铁叶轮铸件在试制时出现热裂问题,采用ProCAST软件对铸件凝固过程 进行了温度场和应力场耦合模拟。结果表明:铸件热裂缺陷与铸件结构、开箱时间和内浇口 位置有关。对铸件结构和铸造工艺进行了优化设计,工艺实施后获得了合格铸件。
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    4G33V16柴油机缸体的工艺优化
    宋 阳 江 超 刘 宇 等
    介绍了4G33V16缸体的铸件结构及原铸造工艺,分析了气孔和砂眼产生的原因。通过 将浇注系统类型更改为封闭开放式,增加最小截面积缩短充型时间,增加横浇道长度,设置 铁液缓流区,增设砂芯排气通道等措施可有效消除气孔缺陷。改善端面芯完整性增加砂芯强 度,优化横浇道设计避免铁液对端面芯持续冲蚀等措施可有效解决砂眼缺陷。优化后,铸件 综合成品率由不足80%提升至94%以上。
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    大型旋回破碎机横梁铸造工艺设计与生产应用
    张凯强 梁 敏 贾冠飞 等
    根据大型旋回破碎机横梁铸钢件的结构特点和技术要求,设计了横梁铸造工艺。采用 MAGMA数值模拟软件预测了横梁铸件在凝固过程中可能产生缺陷的位置,分析了缺陷产生 原因并改善了工艺设计。采用优化工艺生产出了合格铸件,工艺出品率达到72%。
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    矿用磨机大型铸钢齿轮制造技术
    贾冠飞 田 磊 梁 敏 等
    通过合理选材,对铸造、熔炼、热处理等工艺长期优化,形成了中信重工矿用磨机大 型铸钢齿轮的核心制造技术。实践证明,利用该技术生产的大型铸钢齿轮其内部质量和力学 性能能够达到要求,满足磨机在不同工况下的使用。 通过合理选材,对铸造、熔炼、热处理等工艺长期优化,形成了中信重工矿用磨机大 型铸钢齿轮的核心制造技术。实践证明,利用该技术生产的大型铸钢齿轮其内部质量和力学 性能能够达到要求,满足磨机在不同工况下的使用。
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    铁路用F型冲击座铸造工艺设计及优化
    赵红乐 张 纬 王智鹏 等
    根据F型冲击座产品的结构特点和技术要求,对产品的铸造工艺进行了设计,并通过 华铸CAE铸造模拟软件进行了充型过程和凝固过程的模拟分析,依据模拟分析结果对工艺方 案进行调整,确定了较为优选的方案。最后通过生产验证和工艺优化生产出了符合要求的产 品。通过铸造模拟软件的应用大大缩短了产品的开发周期,提高了开发效率。
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