《铸造》杂志

  202202期

专家视野专题综述试验研究造型材料工艺技术标准化专访
期刊基本信息

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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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  • 专家视野
    我国铸铁生产技术现状与发展趋势
    李克锐1,李增利1,2,崔 宇1,卫东海1,陈 昭1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    专题综述
    气雾化制备金属粉末的研究进展及展望
    关书文1,2,刘世昌1,2,时 坚1,2,高 鹏1,2,魏彦鹏1,2,成京昌1,2,于 波1,2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    燃气轮机涡轮叶片制造工艺现状及发展方向
    崔慧然,冯相如,任建伟
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    试验研究
    激光熔覆工艺参数对铜/ 钢双金属 复合材料组织的影响
    缪喆宇1,高义民1,王怡然1,施庆峰2,亓云飞2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    碳化物形式对多组元铁合金高温 摩擦磨损性能的影响
    新巴雅尔,孙思意,辛英臣,卜 凡,张志广,牛耀鹏,常 敏
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    PMO 对GCr15 轴承钢矩形坯心部微观组织及 元素分布的影响
    刘海宁1,李辉成2,李 涛1, 徐旋旋2,陈廷军2,徐智帅1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    热处理对Bi 变质AHS 铝合金组织及力学性能的影响
    邹 慧
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    体育器材用TiAl3/AlSi11Cu3 铝合金组织和 力学性能优化
    刘朝猛1,吴懿姿2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    造型材料
    一种铸造用复合改性水玻璃粘结剂的研究
    赵康博,刘伟华,徐科男,宋 来
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    TXSG-870 涂料在解决消失模铸铁件鼓包 缺陷中的应用
    房 敏1,付卫东1,赵 勇2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    工艺技术
    铸造法制备U 形孔的抽芯过程设计及改进
    曹 阳1,曲迎东1,李广龙1,张虹雨霁1,唐才宇2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    CAD/CAE/CAM 技术在钛合金铸造中的应用
    王彦鹏1,2,伞晶超3,倪 嘉1,2,宁兆生1,2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铝合金电机壳低压砂型铸造工艺设计
    金延竹1,2,孙树臣1,王文权3,崔 伟1,冯海舟1,黄海波1,詹 健1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    消失型芯撑在铁路货车钩体铸钢件中的应用
    贾枝树,樊 超,于大威,张挨元,王虎明,宝喜庆,马彦伟,刘跃辉,李卫国,公冶铭哲
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    船用铝青铜直角截止阀体的铸造工艺改进
    苏 磊1,刘春梅1,杨为勤2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    轨道交通K6 侧架铸件铸造工艺设计与试制
    张玉磊1,张 纬1,张 纯3,张文魁1,孟少峰2,康 锋2,任艳红2,
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    智能铸造生产管理系统的开发与应用
    沈华刚,朱永刚,郑喜贵
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    标准化
    ISO 17804:2020 《铸造等温淬火球墨铸铁分类》 标准解读
    徐 东1,徐 宁2,张 寅3,王仲勋1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    专访
    克难攻坚立潮头 自主创新结硕果——访上海交通大学材料学院吴国华教授
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
  • 专家视野
    我国铸铁生产技术现状与发展趋势
    李克锐1,李增利1,2,崔 宇1,卫东海1,陈 昭1
    摘要:介绍了我国铸铁业发展现状,我国铸铁业在企业数量和铸件产量方面都处于主导地位,材质结构持续改善,质量稳步提升,技术含量和附加值逐步提升。分析了我国铸铁业特别是“十三五”以来取得的重要进展,铸铁材质强度、塑性和韧性持续提高,铸铁生产技术和检测控制取得长足进步,铸铁件在高铁、核电、机器人等战略新兴产业领域的应用范围逐渐扩大。最后,展望了铸铁生产技术发展趋势,铸铁行业在未来有着光明的前景。
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    专题综述
    气雾化制备金属粉末的研究进展及展望
    关书文1,2,刘世昌1,2,时 坚1,2,高 鹏1,2,魏彦鹏1,2,成京昌1,2,于 波1,2
    金属粉末作为增材制造的关键原材料,其品质很大程度上决定了产品最终质量。气雾化制粉技术所制备的粉末具有粒度细小、球形度高、氧含量低等优点,已成为增材制造高性能金属构件的主要原材料。本文综述了气雾化制粉技术的基本原理与特点,总结了近年来气雾化制粉用喷嘴结构类型、气体流场结构与仿真模拟、粉末质量调控及工艺参数控制等方面的研究进展,并对气雾化制粉技术的发展前景进行了展望。
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    燃气轮机涡轮叶片制造工艺现状及发展方向
    崔慧然,冯相如,任建伟
    航空发动机和燃气轮机,被誉为工业“皇冠上的明珠”,其涡轮叶片的制造工艺是典型的高科技、高附加值技术。本文概括阐述了近年来铸造涡轮叶片材料和构型的发展现状及未来发展方向,结合现阶段产品介绍了涡轮叶片的制造工艺特点现状,归纳论述了涡轮叶片制造工艺难点,并对涡轮叶片新材料的发展和制造工艺革新进行了展望。
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    试验研究
    激光熔覆工艺参数对铜/ 钢双金属 复合材料组织的影响
    缪喆宇1,高义民1,王怡然1,施庆峰2,亓云飞2
    铁路道岔部件的Q235钢制滑床板在服役时需要人工涂油减摩,造成极大的人力物力浪费。采用具有自润滑性能的铜基材料与钢铁材料复合,制备铜/钢双金属复合材料,可以实现减摩耐磨耐蚀功能,作为滑床板材料具有极大的应用前景。通过激光熔覆技术可以高效制备铜/钢双金属复合材料,而激光熔覆参数对材料性能具有重要的影响。研究了激光熔覆工艺参数对熔覆层界面组织的影响,对不同的激光功率、扫描速率参数进行了分析。研究结果表明,在粉胶比为1∶1、预置粉末厚度为1 mm时,选择激光功率1 000 W,激光扫描速率1 000 mm/min时,熔覆层组织,其表面组织为α-铜相与Fe8CuS弥散相,界面处组织为α-铜相、富铁相与Fe8CuS弥散相,界面冶金结合良好。
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    碳化物形式对多组元铁合金高温 摩擦磨损性能的影响
    新巴雅尔,孙思意,辛英臣,卜 凡,张志广,牛耀鹏,常 敏
    多组元铁合金耐磨材料主要应用于热轧辊,其磨损失效主要形式为高温钢坯与轧辊的相对运动造成。制备了4种不同成分的多组元铁合金,成分分别为0、1%、3%、5%的Mo,2.6%C、1%Si、5%Mn、7%V以及8%Cr,其余为Fe。使用HT1000高温摩擦磨损试验机在500 ℃条件下对该合金进行了磨损试验,采用XRD和SEM/EDS对不同Mo含量多组元铁合金中形成的碳化物形貌与种类对其高温磨损性能的影响规律进行了研究。研究表明:通过改变Cr、Mo及V的添加顺序,可控制各合金基体中析出的碳化物的种类和形貌,从而有利于高温耐磨性能的提升。
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    PMO 对GCr15 轴承钢矩形坯心部微观组织及 元素分布的影响
    刘海宁1,李辉成2,李 涛1, 徐旋旋2,陈廷军2,徐智帅1
    为了改善220 mm×260 mm矩形GCr15轴承钢铸坯心部组织,提高元素分布均匀性,以稳定轴承产品质量,在凝固过程中利用脉冲磁致振荡(简称PMO)技术对铸坯进行处理。取样检测结果表明,相比未经过PMO技术处理的铸坯(对比坯),PMO处理坯的中心缩孔明显减小,凝固组织的初生相占比波动显著降低,C、Cr、Mn、Si元素含量的分布更加均匀。
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    热处理对Bi 变质AHS 铝合金组织及力学性能的影响
    邹 慧
    研究了热处理对Bi变质AHS合金组织及性能的影响。结果表明:AHS合金经Bi变质后,共晶硅组织形貌发生明显变化,由未变质时细长杆状、针片状转变成细小的蠕虫状、纤维状和颗粒状。当Bi含量为4%时,热处理后合金的抗拉强度和伸长率均达到值,分别为318 MPa和3.2%。与热处理后未变质合金的抗拉强度和伸长率相比,分别提高了38.26%和167%。合金的断裂方式为韧性断裂,Bi变质显著提高了AHS合金的综合力学性能。
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    体育器材用TiAl3/AlSi11Cu3 铝合金组织和 力学性能优化
    刘朝猛1,吴懿姿2
    利用超声振动法制备体育器材用AlSi11Cu3铝合金,通过添加K2TiF6粉末原位反应生成TiAl3增强相的方法对铝合金进行颗粒增强,研究了超声功率和颗粒增强对AlSi11Cu3铝合金微观组织和力学性能的影响。试验结果表明,的超声功率为1 kW,超声振动和TiAl3增强相的引入能明显细化铝合金组织,大幅提升铝合金的拉伸性能和硬度,抗拉强度、伸长率和硬度分别提升了33.9%、23.6%和38.8%,断裂特征由准解理断裂逐渐向韧性断裂转变。
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    造型材料
    一种铸造用复合改性水玻璃粘结剂的研究
    赵康博,刘伟华,徐科男,宋 来
    以钠水玻璃作为粘结剂主体,为了进一步提高粘结剂的抗拉强度,对水玻璃进行了复合改性。首先通过对比试验确定了改性剂的种类,然后通过正交试验优化了粘结剂组分配比(质量比):钠水玻璃∶氢氧化钾∶氢氧化钠∶H剂∶三聚磷酸钠=1 000∶30∶40∶20∶15。改性后粘结剂的粘度为362.5 mPa·s,密度为1.59 g/cm3。在粘结剂加入量为(占砂重)4%,吹气时间为60 s的条件下,试样即时抗拉强度为0.19 MPa,24 h抗拉强度达到1.26 MPa。当吹气时间超过60 s,低于120 s,随着吹气时间的延长,试样的初始强度有所增强,24 h抗拉强度无明显下降趋势。复合改性对改善水玻璃砂抗“过吹”效果明显。该粘结剂发气量低,溃散性好,具备优良的综合工艺性能。
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    TXSG-870 涂料在解决消失模铸铁件鼓包 缺陷中的应用
    房 敏1,付卫东1,赵 勇2
    主要介绍了消失模铸铁件表面鼓包缺陷的原因及解决方法,通过采用TXSG-870特种涂料后,较好地解决了消失模铸铁件表面的鼓包缺陷,提高了铸件表面质量。该涂料具有良好的烧结剥离性,附着力很高,涂层强度高,烘干后很难被水浸润破坏等特点。
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    工艺技术
    铸造法制备U 形孔的抽芯过程设计及改进
    曹 阳1,曲迎东1,李广龙1,张虹雨霁1,唐才宇2
    为实现利用铸造法制备模具随形冷却水道,对采用抽芯法制备U形弯孔的过程进行了详细研究,分析了U形弯孔各部分抽芯力的特点,并建立了抽芯力模型。分析发现抽芯力为U形弯孔的两个直线部分和弯曲部分与孔壁基体间产生的静摩擦力,抽芯力的大小严重制约着U形弯孔的总长度。为此本文将碳纤维孔芯材料拆分为三部分分别抽出,实现分段式抽芯制备U形弯孔。利用分段式抽芯法制备的U形孔材料的圆整度和粗糙度较直接抽芯法没有明显变化,而弯孔长度可以提升1.5倍以上。
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    CAD/CAE/CAM 技术在钛合金铸造中的应用
    王彦鹏1,2,伞晶超3,倪 嘉1,2,宁兆生1,2
    介绍了CAD/CAE/CAM技术在钛合金泵体铸造生产中的应用。通过对传统加工工艺和CAD/CAE/CAM技术对比,展现了后者在生产方式、检验效率及加工精度方面的技术优势。
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    铝合金电机壳低压砂型铸造工艺设计
    金延竹1,2,孙树臣1,王文权3,崔 伟1,冯海舟1,黄海波1,詹 健1
    以一款140 kW的铝合金水冷电机壳体做为研究对象,探讨了采用低压砂型工艺的电机壳的典型铸造工艺方案,并采用MAGMA软件进行工艺方案可行性的评估。结果表明,生产的电机壳体完全满足相关技术条件的要求。
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    消失型芯撑在铁路货车钩体铸钢件中的应用
    贾枝树,樊 超,于大威,张挨元,王虎明,宝喜庆,马彦伟,刘跃辉,李卫国,公冶铭哲
    在钩体铸钢件生产过程中,发现钩身表面有使用刚性“U”形钢质芯撑形成的凹陷缺陷,不良品数量多,返工成本高。现探索使用一种常见性半硬型多孔可发性聚苯乙烯工程材料,热切成合适尺寸的实体块状结构,部分代替刚性“U”形钢质芯撑使用,钩体铸钢件在试制及批量化生产后,确认表面凹陷缺陷改善显著,取得了良好效果,现已推广应用于其他铸件生产中。
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    船用铝青铜直角截止阀体的铸造工艺改进
    苏 磊1,刘春梅1,杨为勤2
    用于舰船上的直角式截止阀体,材质为铝青铜ZCuAl9Mn2,要求以4.0 MPa进行水压试验。介绍了铝青铜ZCuAl9Mn2的铸造特性。铝青铜阀体件铸造,因缺乏成熟的工艺模式,在试制过程中遇到了很大困难。首制时在水压试验中整批发生渗漏;在改进工艺后,生产的铝青铜阀体铸件在水压试验中仍然整批发生渗漏。经过不断铸造工艺优化,有效地解决了该阀体的渗漏难题,现已生产出多批质量良好的直角式截止阀体铸件。
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    轨道交通K6 侧架铸件铸造工艺设计与试制
    张玉磊1,张 纬1,张 纯3,张文魁1,孟少峰2,康 锋2,任艳红2,
    K6侧架为国铁C70型通用敞车转向架关键构件,结构形状复杂,服役工况严苛,可靠性要求高。根据K6侧架零件的结构特点和铸件技术条件,进行了铸造工艺设计,在砂芯设计、浇注系统、下芯工艺、热处理工艺等方面进行了技术升级和完善,经过试制,成功获得了合格的铸件产品。
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    智能铸造生产管理系统的开发与应用
    沈华刚,朱永刚,郑喜贵
    分析了现有铸造生产管理系统、铸造工艺系统的特点,采用PHP语言、MySQL数据库、PhpStorm等开发工具开发该智能铸造生产管理系统,并以某灰口铸铁杠杆的铸造工艺为例,介绍了无限分类树在工艺表达中的应用,同时介绍了无限分类树的增加、修改、删除的操作以及生成工艺列表和工艺卡的功能。该系统包括仓储管理、工艺管理、质量管理、生产流程管理、人员管理、系统维护等功能,可以实现铸造生产过程的可视化和快速统计,有效提高铸造生产过程的效率与质量监控。
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    标准化
    ISO 17804:2020 《铸造等温淬火球墨铸铁分类》 标准解读
    徐 东1,徐 宁2,张 寅3,王仲勋1
    介绍了ISO 17804:2020《铸造等温淬火球墨铸铁分类》标准的概况、标准修订的主要内容、标准的主要内容和等温淬火球墨铸铁的性能特点和典型应用。详细说明了该标准包括的范围、材料牌号、制造、铸造试样拉伸性能及冲击性能、硬度、铸件本体试样、石墨形态基体组织和试样制备的方法。
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    专访
    克难攻坚立潮头 自主创新结硕果——访上海交通大学材料学院吴国华教授
    2020年本刊推出客座主编专栏,特邀行业内的科研领军人才为本刊组稿,旨在为行业传递最新科研成果,打造行业精深资讯。
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