专题综述 
稀土元素在铸造镁合金中的应用及研究进展 • 李华成1，2，冯志军1，2，占 亮1，2，郝建飞1，2，李泽华1，2，何 昊1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 试验研究 金属增材制造条件下二元合金三维微观组织 的相场法- 有限元法预测 • 曹 流1，孟瑞繁1，张沁丹1，张 珞2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 微量氮对DD33 单晶高温合金雀斑 形成倾向的影响 • 姜卫国1，2，韩东宇3，李相伟4，董 琳1，2，李凯文3，肖久寒3，卢玉章3，李 强1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 埋管铸造中预埋铜管几何特性对 铸造熔合情况的影响 • 高增丽1，宫本奎1，牛建平2，唐 彪3，闫丽峰2，闫小影2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Al-9Si 合金中共晶Si 生长机制研究 • 许志鹏1，周鹏飞1，2，孙 瑜2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 复合材料 Ni 对ZTA 增强高锰钢基复合材料界面行为 及耐磨性的影响 • 许国磊1，2，李 卫1，2，易艳良1，2，涂小慧1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 纳米TiC 颗粒增强Al-Cu-Li 基复合 材料摩擦磨损性能的研究 • 邱伟男1，周东帅1，王 健1，2，百志好1，张 晨1，徐 旭1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Al2O3（p）增强Al 基复合材料的制备及力学性能 • 李晓微1，吴和保2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 造型材料 粉料粒度对陶瓷型壳料浆性能及 单晶叶片粘砂的影响 • 王树森1，张 玲2，孟 杰2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 原砂粒度级配对增材制造砂型性能的影响 • 郭树人，林少凯，曹华堂，刘鑫旺，董选普 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 一种无机磷酸盐粘结剂干态覆膜砂的 抗吸湿性试验研究 • 夏增权1，2，张友寿1，2，夏 露1，2，罗圆圆1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 混砂工艺和芯砂对粘土湿型砂性能的影响 • 任现伟 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 一体化压铸工艺在车身减震塔上的开发与应用 • 张云峰1，宋学伟2，吴 贺3，陈焕熹1，王一男1，王鹏越1，石利军1，张 倩1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 某型飞机ZL114A 铝合金支架断裂失效分析 • 李召华1 ，许永春2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 高强韧铝铸件铸锻一体技术及其应用 • 程志强，张远东，韦升财，李 琦，方晓琴 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于高性能计算的云原生超大规模 压铸模拟技术 • 张 伟，李忠林，张子珂，孟少星，郭志鹏 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 厚壁ZL205A 铝合金铸件铸造工艺研究 • 丁志杰，卫永莉，祝立龙 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 镁合金压铸真空抽气系统的设计与应用研究 • 陈思涛1，宋东福2，戚文军2，周 峰1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝合金一体化压铸技术浅析 • 李先洲 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 标准化 国家标准《铝合金石膏型铸造通用 技术规范》解读 • 李 笑1，李宇飞2，孙鲁洪3，朱家辉1，李泽华2，安如爽2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
专题综述 稀土元素在铸造镁合金中的应用及研究进展 • 李华成1，2，冯志军1，2，占 亮1，2，郝建飞1，2，李泽华1，2，何 昊1，2 铸造镁合金中添加稀土元素可显著改善镁合金的工艺性能、力学性能与耐热性能。本文系统总结了稀土元素在Mg-Al、Mg-Zn、Mg-RE铸造合金中的应用现状及研究进展，探讨了稀土元素对铸造镁合金组织性能影响规律及作用机理，梳理归纳了添加稀土元素常用铸造镁合金的力学性能，总结了铸造镁合金稀土元素强化作用机制，并对高性能稀土铸造镁合金的发展趋势与未来应用进行了展望。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 试验研究 金属增材制造条件下二元合金三维微观组织 的相场法- 有限元法预测 • 曹 流1，孟瑞繁1，张沁丹1，张 珞2 基于开源相场法代码PRISMS-PF所提供的相场法-有限元法计算架构，开展了A356铝合金MAM过程的模拟仿真研究。计算分析了工艺参数（温度梯度与扫描速率）以及初始固相形貌对溶质浓度、一次枝晶臂间距和晶粒形貌的影响，再现了微观偏析、晶粒竞争生长以及二次枝晶臂等现象，并与实验结果进行了对比验证。对比不同工艺参数（温度梯度与扫描速率）情形下的预测结果，发现一次枝晶臂间距随温度梯度与扫描速率乘积的减小而增大，而随着温度梯度与扫描速率的比值逐渐减小，晶粒形貌由平面晶逐渐向胞状晶、柱状晶以及树枝晶转变。对比不同初始固相形貌情形下的预测结果，发现当温度梯度与扫描速率的比值较小时，即液-固界面前沿的成分过冷区越大时，非平整的初始固相形貌对晶粒生长过程造成的影响越明显。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 微量氮对DD33 单晶高温合金雀斑 形成倾向的影响 • 姜卫国1，2，韩东宇3，李相伟4，董 琳1，2，李凯文3，肖久寒3，卢玉章3，李 强1，2 通过扫描电镜、能谱及差示扫描量热仪等手段研究了不同氮含量（0.000 2%与0.005%）对DD33单晶高温合金中雀斑缺陷的影响。利用ProCAST与JMatPro分别模拟了铸件糊状区的形状与熔体流体粘度。结果表明：随氮含量的提高，合金凝固温度区间减小，枝晶间共晶体积分数减少，一次枝晶间距及糊状区流体粘度增大；粘度增加使糊状区热溶质对流强度及枝晶间液体径向补缩流动变弱，最终导致定向凝固过程中雀斑形成倾向降低。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 埋管铸造中预埋铜管几何特性对 铸造熔合情况的影响 • 高增丽1，宫本奎1，牛建平2，唐 彪3，闫丽峰2，闫小影2 通过建立铸造充型-凝固过程的数学模型，在实验验证模型有效的基础上，数值研究了具体浇注工况下埋管几何特性（壁厚）对铸造熔合情况的影响。计算结果表明：随着埋管壁厚的增大，埋管外壁所能达到的峰值温度逐渐降低，且峰值温度对应的时间点后延，主要是由于埋管壁厚的增大导致浇注过程中冷源的质量增大以及冷热物体实现热交换的时间延长；此外，埋管铸造要想实现理想的熔合必须保证内壁的温度不能达到铜的熔点，以避免产生管壁熔穿，进而避免实际浇注事故发生，因此具体工况下要想达到外壁熔合、内壁不熔塌的理想铸造，埋管壁厚存在理想值。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Al-9Si 合金中共晶Si 生长机制研究 • 许志鹏1，周鹏飞1，2，孙 瑜2 亚共晶Al-Si合金中，Si相的生长机制已经有很多研究，但至今仍然存在分歧。利用扫描电镜、透射电镜等手段研究了不同冷却速率下亚共晶Al-Si合金中Si相的三维形貌，以及Si生长末端的形貌及其微观结构。结果表明，随着冷却速率的提高，共晶Si的尺度进一步减小，分枝更为发达，但仍呈板片状。共晶Si的生长末端的特征主要有棱面端部、凹角端部、小面端部。对小面端部的衍射花样分析并没有典型的双斑点衍射花样，因此，提出了台阶凹角机制来解释共晶Si片状生长行为。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 复合材料 Ni 对ZTA 增强高锰钢基复合材料界面行为 及耐磨性的影响 • 许国磊1，2，李 卫1，2，易艳良1，2，涂小慧1，2 用硅溶胶粘结剂在ZTA（氧化锆増韧氧化铝）陶瓷颗粒表面均匀附着Ni粉后与高锰钢粉混合压制成形，通过烧结工艺制备实心预制体，并浇注高锰钢液制备ZTA陶瓷颗粒增强高锰钢基复合材料。通过OM、SEM、XRD等分析手段分析预制体和复合材料的组织形貌及界面扩散行为。结果表明，高锰钢添加15%Ni后金属与陶瓷之间的润湿角θ由104.7°降低至46.5°，界面状态从不润湿变成润湿。Ni与Fe互溶形成FeNi固溶体，降低了Fe的表面能，Fe、Mn、Ni向陶瓷中扩散。随着预制体中Ni含量的提高，预制体基体组织和界面缺陷明显减少，硬度显著提高，15%Ni预制体基体硬度较无Ni预制体提高了30.3%。Ni改性ZTA增强高锰钢基复合材料的三体耐磨性远优于普通高锰钢，提高幅度为170%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 纳米TiC 颗粒增强Al-Cu-Li 基复合 材料摩擦磨损性能的研究 • 邱伟男1，周东帅1，王 健1，2，百志好1，张 晨1，徐 旭1 采用中间合金法制备TiC颗粒增强 Al-Cu-Li基复合材料，通过GCr15钢球与复合材料在室温下干摩擦滑动磨损实验，研究不同含量TiC与载荷对复合材料摩擦磨损性能的影响。试验结果表明：TiC颗粒细化了复合材料组织，同时也提高了热处理后复合材料的硬度及耐磨损性能，在TiC含量为0.3%时，复合材料表现出优异的耐磨损性能。通过观察磨损后表面形貌，低载荷下主要磨损类型为磨粒磨损和黏着磨损，随着载荷的提高，氧化磨损和循环力引起的疲劳剥落成为了主要磨损类型。随着TiC颗粒的加入，提高了复合材料的硬度，降低了动摩擦系数，黏着磨损得到了抑制，复合材料的耐磨损性能得到了提高。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Al2O3（p）增强Al 基复合材料的制备及力学性能 • 李晓微1，吴和保2 通过超声振动辅助制备Al2O3（p）增强2024复合材料，研究了制备工艺和Al2O3（p）对复合材料微观组织和力学性能的影响。结果显示，施加超声振动和加入Al2O3（p）可明显细化复合材料的微观组织。随着Al2O3（p）含量的增大，复合材料α-Al相尺寸先减小后增大，显微硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率均先增大后减小，当Al2O3（p）含量为1.5%时，均达到极大值，过量的Al2O3（p）加入会导致Al2O3（p）的团聚。复合材料显微硬度和力学性能的提高是超声振动和Al2O3（p）引起的细晶强化、颗粒强化和晶界强化的协同作用。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 造型材料 粉料粒度对陶瓷型壳料浆性能及 单晶叶片粘砂的影响 • 王树森1，张 玲2，孟 杰2 以220#、320#、1 000#的电熔莫来石粉（EC95粉）为面层耐火材料原料，采用不同粒度配比的EC95粉进行陶瓷型壳面层料浆的配制，研究了粉液比相同条件下，粉料粒度对面层料浆粘度、板重、型壳表面粗糙度及铸件粘砂的影响。研究结果表明：粉液比在4∶1的条件下，以20%的220#EC95粉、65%的320# EC95粉、10%的1 000#的EC95粉配制的面层料浆具有较优的涂挂性能，粘度在25 s，板重在4.10 g，表面粗糙度在2.16 μm，制备的单晶型壳能解决叶片铸件的粘砂问题。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 原砂粒度级配对增材制造砂型性能的影响 • 郭树人，林少凯，曹华堂，刘鑫旺，董选普 基于Fuller Thompson理论，研究了原砂的连续级配、均匀级配、间断级配对三维打印砂型性能的影响，分别测试了四种粒度级配条件下的粉末床密度、常温24 h和100 ℃烘干20 min的抗拉强度、X、Y方向常温和100 ℃烘干20 min的尺寸精度。研究结果表明：连续级配的粉末床密度，为1.252 g·cm-3，均匀级配的粉末床密度，为1.305 g·cm-3；均匀级配常温24 h抗拉强度，当喷墨量为150%时，其抗拉强度为2.356 MPa，而连续级配的抗拉强度，为1.581 MPa；100 ℃烘干20 min的抗拉强度明显高于常温24 h抗拉强度，当喷墨量为200%时，其烘干强度提高了42.41%；当喷墨量为时，连续级配的X、Y方向尺寸精度，X方向尺寸误差为+0.21 mm，Y方向尺寸误差为+0.26 mm，而均匀级配的尺寸误差，X方向尺寸误差为+0.55 mm，Y方向尺寸误差为+0.67 mm；四种级配烘干之后的尺寸误差明显小于常温24 h的尺寸误差。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 一种无机磷酸盐粘结剂干态覆膜砂的 抗吸湿性试验研究 • 夏增权1，2，张友寿1，2，夏 露1，2，罗圆圆1，2 通过氧化铜、DTPA、HEDP三种材料对粘结剂复合改性，并通过正交试验确定氧化铜、DTPA、HEDP的配比分别为2 g、4 g、12 g，也就是得到粘结剂34B6D2C1H6，所制试样相比于基液所制试样，在相对空气湿度50%RH以内存放120 h，抗吸湿性提升46.8%。再通过在制样时添加占粘结剂比例4%的辅料（98收尘镁砂粉），在相对空气湿度60%RH以内存放6 h，试样的抗吸湿性比没加辅料时提升70.5%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 混砂工艺和芯砂对粘土湿型砂性能的影响 • 任现伟 通过采用不同的混砂工艺方案，随着混砂时间的改变，研究了混砂工艺对型砂性能的影响；同时，采用不同的芯砂加入方案，随着加入量的改变，研究了芯砂对型砂性能的影响。结果表明，型砂各种性能均随混砂工艺和混砂时间的不同而变化，也会随着芯砂加入工艺和加入量的不同而改变。为最终确定和选用混砂工艺和芯砂的加入量提供了指导依据。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 一体化压铸工艺在车身减震塔上的开发与应用 • 张云峰1，宋学伟2，吴 贺3，陈焕熹1，王一男1，王鹏越1，石利军1，张 倩1 介绍了通过轻量化结构设计方式，将钢板冲焊结构减震塔设计成一个压铸件，重量由11.24 kg降到5.06 kg，实现减重55%。并采用高真空压铸工艺完成样件试制，材质选用AlSi10MgMn，尺寸范围540 mm×510 mm×300 mm，平均壁厚为3.5 mm，最小壁厚达2.5 mm，壁厚达5 mm。通过采用高真空压铸工艺、T7热处理等工艺，实现产品性能要求，本体取样检测力学性能满足屈服强度Rp0.2≥120 MPa，抗拉强度Rm≥180 MPa，伸长率A50 mm≥10%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 某型飞机ZL114A 铝合金支架断裂失效分析 • 李召华1 ，许永春2 针对某型飞机ZL114A铝合金支架开裂的现象，主要采用了化学成分分析、断口分析、组织分析、力学性能测试等方法，分析了其开裂原因。结果表明：铝合金支架的化学成分符合HB962—2001要求，强度、硬度均符合标准，而塑性不达标。经过分析，认为开裂是由于铸造过程中未进行有效变质处理，导致在铸造过程中生成了粗大的针状相，从而降低了材料的塑性，在拆卸时受到一次性较大冲击载荷时，在轴孔受力部位形成裂纹。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 高强韧铝铸件铸锻一体技术及其应用 • 程志强，张远东，韦升财，李 琦，方晓琴 某新能源汽车用骨架铸件采用高强韧铝合金零件实现“以铝代钢”，针对其尺寸、结构、重量及技术要求特点，进行了基于新型铸锻一体工艺的研究。通过实际试制、检测，装机测试满足了使用需求，为相关行业轻量化提供了新方案。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于高性能计算的云原生超大规模 压铸模拟技术 • 张 伟，李忠林，张子珂，孟少星，郭志鹏 针对新能源汽车一体化超大型压铸的发展和未来巨大需求，亟需实现超大型压铸多物理场建模与超大规模高效高精度仿真计算，本研究基于完全自主研发的自适应结构化网格剖分算法，不可压缩格子玻尔兹曼热流体仿真求解器算法，以及实验测量+一维反算的铸件-铸型界面换热系数模型，研发了高性能云原生超大规模压铸模拟软件。计算案例结果表明：自适应构化网格在复杂几何建模场景更为优异，对于一体式车身等超大型压铸件，其计算规模和并行效率均突破了传统铸造仿真软件的计算能力瓶颈，总体计算网格规模为1.22亿，计算CPU核心数为96核时，总计算时间仅为13 h 43 min。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 厚壁ZL205A 铝合金铸件铸造工艺研究 • 丁志杰，卫永莉，祝立龙 基于FEM（Finite Element Methods）开发的理论模拟对研究铝合金材料铸造成形有重要意义。采用理论模拟研究ZL205A铝合金筒体铸件低压铸造、重力铸造工艺，根据对应工艺获得铸件的实际质量，确定适合产品的理想工艺。研究结果表明，采用浇注系统截面比1:4:5开放式重力浇注工艺，产品外观荧光检查、内部X光探伤检查均满足产品技术需求，且工艺出品率达到55%以上。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 镁合金压铸真空抽气系统的设计与应用研究 • 陈思涛1，宋东福2，戚文军2，周 峰1 设计了一种含有主、副排气通道的真空抽气系统，主排气通道较副排气通道横截面大，由真空阀控制其开闭，副排气通道采用横截面较小的齿状排气通道，在真空压铸过程中保持全程抽气。研究表明：采用主、副排气通道的真空抽气系统，能够获得外观完整、组织致密的镁合金真空压铸件，气孔率比齿状排气通道压铸件减少48%，T6热处理后气泡减少60%，铸件的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高9.3%、10.2%和21.4%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝合金一体化压铸技术浅析 • 李先洲 新能源车企为了降本、减重和提高生产效率，新能源车身已开始采用铝合金一体化压铸技术，特斯拉、蔚来、小鹏等新能源车企已布局一体化压铸领域，压铸机将取代焊接机器人成为新能源造车的核心装备。一体化压铸技术在生产效率、降本、减重等方面优势明显。一体化压铸技术核心在于大型压铸机的性能、免热处理材料配方、压铸模设计和压铸工艺参数优化，铝合金一体化压铸将是新能源车企的标配技术。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 标准化 国家标准《铝合金石膏型铸造通用 技术规范》解读 • 李 笑1，李宇飞2，孙鲁洪3，朱家辉1，李泽华2，安如爽2 详细介绍了GB/T 39314—2020《铝合金石膏型铸造通用技术导则》国家标准制定过程。分别在标准范围、规范性引用文件、工艺过程、石膏型制备、石膏铸型粉及铸型性能检测、铸件浇注工艺及设备、铸件清理等方面详细解读了标准内容。论述了标准的技术特点和应用范围。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]