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专题综述 
铸造用无机黏结剂的研究应用及发展 • 龚小龙1，2，胡胜利1，樊自田1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铸钢•铸铁 基于热分析技术的球墨铸铁组织性能预测 • 杨湘杰1，2，李 锟1，2，杨明浩1，2，邓博焰1，2，刘钦标1，2，叶 寒1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 钛对球墨铸铁显微组织与低温性能的影响 • 姜少宁1 ，2，3，朱晓宇2，3，林江海2，3，孙中恒4，夏玉海2，3， 杨 帅2，3，刘文俊2，3，王朝峰2，3，王雪松5 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 发动机缸盖用蠕墨铸铁高温性能研究 • 伍启华1，李娜娜1，王 健2，李玉娟1，姜爱龙1，彭广涛1，冀露露1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 球墨铸铁应用于平衡重式内燃叉车 转向节的论证研究 • 余 越1，郭 顺2，石 云3，耿淑伟4 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 Fe 对Al-xTi（x=1，2，3） 合金凝固组织及析出相的影响 • 卞峒博1，2，徐科男1，林雪健1，郑博文1，申向阳1，黄宏军1，袁晓光1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Cu 含量对Al2CrFeMo0.5Ni2Cux 高熵合金组织及耐磨耐蚀性能的影响 • 马玉琪，向青春，史政录，张 伟，邱克强，任英磊 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Mn 含量对ADC12 合金中 富铁相形貌及性能的影响 • 刘露露，陶修坤，方 伟，叶吕轩，尹振兴 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝合金7B04 长桁及2B06 支架开裂失效分析 • 宋体杰1，王 珏1，孙梦梦1，康 凯1，王 琳2，于妍妍1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] CO2 对铸造镁铝合金微观组织 和力学性能影响 • 王立刚，王 岭，李 冰，左修源，刘 莹，赵 美，刘 杨，甄凤鸣 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 600 MW 超临界汽轮机缸体铸造工艺 与材料制备 • 朱晓龙1，王文焱1，谢敬佩1，王争辉2，刁晓刚3，张飞扬1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 6 MW 大型风电主机架铸造工艺 数值模拟与优化 • 苏 飞1，汪东红2，薛 菁1，邓小明3，龚潜海3，陈 寅3，疏 达2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 薄壁转向电机壳体压铸件厚壁处 缩孔缺陷控制 • 计 鑫1，2，刘立君2，贾志欣2，李继强2，廖大华3，方 杰3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] ZG00Cr25Ni7Mo2N 海水管路裂纹失效分析 • 禹文娟1，2，李毛毛3，盛 楠2，王潇岚3，牛建民2，姜风春1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 窄流道叶轮3D 打印砂型铸造生产实践 • 赵 禔，杨永辉，张焕祥，苗嘉华 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 矿用自卸车机架前座质量改进 • 贾 旭，吕昌略，徐贵宝 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 球墨铸铁水套排气歧管铸造工艺 • 李党育1，李小娟2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] DISA 线环氧树脂下芯框的 快速制模技术 • 任现伟 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
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专题综述 铸造用无机黏结剂的研究应用及发展 • 龚小龙1，2，胡胜利1，樊自田1 铸造用无机黏结剂，具有生产现场气味小、劳动条件友好和成本相对低廉等优势，是未来铸造造型材料发展的主要方向之一。与有机黏结剂（化学树脂类黏结剂）比较，无机黏结剂的黏结强度偏弱，对环境湿度相对敏感，尤其是有机黏结剂旧砂再生回用难度更大，制约了其推广应用。本文概述了铸造用无机黏结剂（主要是硅酸盐无机黏结剂）及其固化方法的研究及应用现状，介绍了正在研发的磷酸盐无机黏结剂和3D打印用无机黏结剂研究与应用情况，就无机黏结剂应用中的难点问题“旧砂再生回用”进行了较详细的比较分析，最后就铸造用无机黏结剂的发展方向阐明了作者的观点。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铸钢•铸铁 基于热分析技术的球墨铸铁组织性能预测 • 杨湘杰1，2，李 锟1，2，杨明浩1，2，邓博焰1，2，刘钦标1，2，叶 寒1，2 通过单变量试验分别研究了不同新型球化剂、孕育剂加入后的球墨铸铁热分析曲线特征值对收缩倾向及球化效果的影响规律，并利用SPSS回归分析软件建立了曲线特征值与收缩倾向、球化率关联性的数学模型。研究结果表明，在其他因素相同时，共晶再辉温度ΔT越大，共晶反应速度越快，平均石墨球数越少，球化级别越差；球化率、石墨球数随着共晶温度TEU的升高而逐渐上升。前期收缩时间比例G1/G所占的时间越长，被测铁液的缩孔率越大；石墨化膨胀时间比例G2/G越长，则被测缩松率越大；并且建立了曲线特征值与收缩倾向、球化率的数学模型，该模型能够准确预测球化率和收缩倾向。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 钛对球墨铸铁显微组织与低温性能的影响 • 姜少宁1 ，2，3，朱晓宇2，3，林江海2，3，孙中恒4，夏玉海2，3， 杨 帅2，3，刘文俊2，3，王朝峰2，3，王雪松5 球墨铸铁具有加工性好、成本低廉等优点，但其强度和韧性不能共存，严重限制了其低温应用。本研究采用树脂砂铸造工艺，通过添加合金元素Ti在球墨铸铁中形成TiC颗粒，制备了制氧机壳体铸件。分析了铸件材料的组织、成分和力学性能。结果表明，当Ti含量为0.03%（质量分数）时，球墨铸铁中形成细小的TiC颗粒，没有影响石墨球化，球化率达到94%，符合组织要求。拉伸试验表明，该铸件材料的强度和伸长率较QT400-18球墨铸铁分别提高了5%以上和22.8%，此外，室温冲击吸收功为17 J，高于QT400-18；低温冲击韧性较好，-20 ℃、-40 ℃冲击吸收功分别提高了10%和8%。这说明添加0.03%的Ti可以提高球墨铸铁的性能，根据晶格错配度理论讨论了强韧化机理。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 发动机缸盖用蠕墨铸铁高温性能研究 • 伍启华1，李娜娜1，王 健2，李玉娟1，姜爱龙1，彭广涛1，冀露露1 以蠕化率80%以上的发动机缸盖用蠕墨铸铁材料为研究对象，研究了RuT400和RuT450在室温至600 ℃时的拉伸性能和室温至450 ℃时的物理性能变化规律，并与HT280进行了对比。结果表明：蠕墨铸铁抗拉强度随温度升高缓慢下降，400~450 ℃后强度快速下降；灰铸铁抗拉强度随温度升高基本不变，但400 ℃以后强度下降明显；随温度升高，蠕墨铸铁和灰铸铁断后伸长率变化不大，但在350 ℃左右断后伸长率突然降低，之后快速增加，500 ℃达到值后急剧下降；室温到450 ℃时，蠕墨铸铁导热系数基本不变，但在300 ℃左右；灰铸铁导热系数直线下降；蠕墨铸铁热膨胀系数和比热容及变化趋势与灰铸铁基本一致，随温度升高而增加。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 球墨铸铁应用于平衡重式内燃叉车 转向节的论证研究 • 余 越1，郭 顺2，石 云3，耿淑伟4 大批量生产复杂形状工件时，铸造被认为是满足性能要求前提下生产效率、成本的制造方法。本研究分别对45钢锻造成形的叉车转向节和球墨铸铁铸造的叉车转向节的应力分布进行了仿真分析，并对二者进行拉伸性能测试，结果表明：两者抗拉强度分别为766 MPa和785 MPa，安全系数分别为2.048和2.04。在球墨铸铁铸造的叉车转向节的轴肩根部开设用于卸荷的退刀槽，对其分别进行跌落和疲劳可靠性试验，验证了叉车转向节生产时采用QT600-3球墨铸铁铸件代替45钢锻造件的可行性。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 Fe 对Al-xTi（x=1，2，3） 合金凝固组织及析出相的影响 • 卞峒博1，2，徐科男1，林雪健1，郑博文1，申向阳1，黄宏军1，袁晓光1 通过扫描电镜（SEM），能谱分析（EDS），X射线衍射（XRD）及电子背散射衍射分析（EBSD）等检测手段，探讨了添加合金元素Fe对Al-xTi（x=1，2，3）合金凝固组织及Al3Ti相析出的影响。结果表明，在缓慢冷却和金属型铸造条件下，Fe元素均会促进Ti以Al3Ti相的形式析出。在缓慢冷却条件下，随着Ti含量的增加，Al-xTi（x=1，2，3）合金中Al3Ti相体积分数逐渐增大，呈长针状结构。而添加1%的Fe后，随着Ti含量的增加，Al3Ti相由最初的块状和长针状逐渐转变为短棒状，最终转变为块状结构。在金属型铸造条件下，随着Ti含量的增加，Al-xTi（x=1，2，3）合金中Al3Ti相由颗粒状转变为针状，且Al3Ti相体积分数由3.37%增长至7.32%；添加1%的Fe后，随着Ti含量的增加，Al3Ti相逐渐由块状转变为针状，且Al3Ti相体积分数由4.47%增长至12.79%。添加Fe会促进Ti原子在Al基体中达到过饱和状态，进而促进Al3Ti相的析出，Al3Ti相会充分发挥异质形核作用，促进α-Al的形核，从而细化晶粒。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Cu 含量对Al2CrFeMo0.5Ni2Cux 高熵合金组织及耐磨耐蚀性能的影响 • 马玉琪，向青春，史政录，张 伟，邱克强，任英磊 采用真空电弧熔炼炉制备了Al2CrFeMo0.5Ni2Cux（x=0，0.3，0.6，0.9，1.2）高熵合金铸锭。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、维氏硬度计、往复式摩擦磨损试验机以及电化学工作站研究了不同含量的Cu对Al2CrFeMo0.5Ni2Cux合金微观组织、耐磨性和耐腐蚀性的影响。研究表明，随着Cu含量的增加，铸态Al2CrFeMo0.5Ni2Cux高熵合金的相结构未发生改变，但合金的硬度、耐磨性和耐腐蚀性随着Cu含量的增加先升高后降低。在x=0.6时，合金的耐磨性能与耐腐蚀性能相对。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Mn 含量对ADC12 合金中 富铁相形貌及性能的影响 • 刘露露，陶修坤，方 伟，叶吕轩，尹振兴 通过光学显微镜、扫描电子显微镜、万能拉伸试验机和硬度测试仪等手段，研究了不同锰铁比对ADC12合金中富铁相形貌变化及力学性能的影响。试验结果表明，锰元素的加入使粗大长针状β-Fe相先转变为简单汉字状或者块状α-Fe相，随着Mn含量的增加，α-Fe相转变为复杂汉字状或者鱼骨状，合金的抗拉强度及断后伸长率呈现先增大后减小的趋势。当Mn/Fe=1∶1时力学性能最好，抗拉强度225 MPa，较原始提高30%，此时的断后伸长率为1.25%，较原始提高25%。T6热处理对α-Fe相影响很小，但可使长针状β-Fe相溶解断裂，其力学性能随着Mn含量的增加，合金的抗拉强度及断后伸长率呈现先增大后减小趋势。当锰铁比1:1时抗拉强度238 MPa，较未热处理提高5.7%，此时的伸长率为1.45%，较未热处理提高16%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝合金7B04 长桁及2B06 支架开裂失效分析 • 宋体杰1，王 珏1，孙梦梦1，康 凯1，王 琳2，于妍妍1 针对某型铝合金长桁及支架在振动环境中开裂失效的问题，结合现场调查、宏观形貌检测、微观检测、开裂过程推演和受力情况有限元模拟等，全面分析开裂模式和原因。结果表明：根据宏观断口及显微断口中疲劳特征形貌，可判定长桁开裂起始位置在支架安装背侧面的安装孔上方附近，裂纹扩展由背侧向支架安装侧单向扩展；支架上存在两条裂纹，均呈双向扩展特点；有限元仿真结果表明，应力集中位置与裂纹起始位置基本一致，沿着支架自由端法向的循环载荷是导致两零件同时开裂的主要外部载荷。确定长桁及支架开裂模式为高周疲劳开裂。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] CO2 对铸造镁铝合金微观组织 和力学性能影响 • 王立刚，王 岭，李 冰，左修源，刘 莹，赵 美，刘 杨，甄凤鸣 研究了添加CO2对铸态Mg-1Al合金微观组织和力学性能的影响。在Mg-1Al合金中添加CO2后，平均晶粒尺寸从120 μm显著减小至80 μm。添加CO2的晶粒细化效应归因于两个原因：一是CO2与Mg和Al反应，生成的MgO和Al4C3与镁基体的晶格匹配度高，是良好的异质形核质点，可起到晶粒细化作用；二是CO2的搅拌效应促使MgO和Al4C3均匀分布，进一步提升晶粒细化效果。晶粒细化后，室温压缩屈服强度和抗压强度分别从210 MPa和333 MPa提高至225 MPa和345 MPa。晶粒细化在室温至350 ℃温度范围内均可起到的强化效果。在室温至350 ℃压缩时，Mg-1Al的主要变形机制是位错滑移和孪晶，而Mg-1Al-3CO2的主要变形机制是位错滑移。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 600 MW 超临界汽轮机缸体铸造工艺 与材料制备 • 朱晓龙1，王文焱1，谢敬佩1，王争辉2，刁晓刚3，张飞扬1 汽轮机缸体结构复杂，采用传统工艺容易形成缩松、裂纹等铸造缺陷。本研究采用MAGMA数值模拟软件，优化了补缩系统和浇注系统，得到了质量可靠、工艺出品率高的工艺方案。9Cr钢是600 MW超临界汽轮机缸体最常用的耐热材料，通过鼓风机风冷的方法，获得了均匀、稳定的组织，研究了不同高温下的拉伸性能，得到了拉伸性能随温度升高而降低的变化规律。通过冲击试验，得到了FATT50为-15 ℃的结论。采用扫描电镜分析其显微组织，发现组织均匀，避免了力学性能不稳定现象。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 6 MW 大型风电主机架铸造工艺 数值模拟与优化 • 苏 飞1，汪东红2，薛 菁1，邓小明3，龚潜海3，陈 寅3，疏 达2 以某6 MW大型风力发电机主机架为研究对象，运用ProCAST有限元分析软件进行数值模拟，成功预测出铸件中可能出现缩松缩孔的部位，并基于此对铸造工艺进行了优化，经过工厂生产实践验证，铸造出了符合交付条件的主机架铸件。本研究为大型风电球墨铸铁件的铸造工艺优化和缺陷预测提供了一种有效的方法，并为工业生产中的资源节约和质量保障作出了贡献。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 薄壁转向电机壳体压铸件厚壁处 缩孔缺陷控制 • 计 鑫1，2，刘立君2，贾志欣2，李继强2，廖大华3，方 杰3 针对薄壁转向电机壳体压铸件在安装耳厚壁结构处出现的缩孔缺陷进行了控制研究。通过应用铸造模拟软件ProCAST对零件的铸造工艺进行了CAE模拟仿真，发现了铸造过程中的孤立液相区和模具型腔热节问题，并进行了深入分析，设计了相应的浇注系统优化和冷却系统改进方案。结合模拟分析和实际生产结果，最终采用了增加辅助浇道和合理分布冷却水道的优化方案，显著提高了压铸过程的可控性和稳定性，降低了产品缺陷率，大幅提高了生产效益。通过改善液态金属的流动性并实现均匀冷却，为解决类似制造过程中高质量压铸件的缩孔问题提供了可行且可持续的解决方案。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] ZG00Cr25Ni7Mo2N 海水管路裂纹失效分析 • 禹文娟1，2，李毛毛3，盛 楠2，王潇岚3，牛建民2，姜风春1 双相不锈钢（ZG00Cr25Ni7Mo2N）海水管路使用半年后，在管路出水口靠近法兰的位置处出现裂纹。通过宏观形貌检查、微观组织分析、力学性能测试、电偶腐蚀有限元数值模拟等方法，对海水管路开裂原因进行了分析。结果表明：失效管路内部存在明显铸造缺陷，缩松、缩孔等缺陷，可以作为裂纹源引起管道开裂。管路裂纹附近组织成分与基体基本一致，均由三种相（铁素体δ、奥氏体γ、σ相）组成。裂纹对基体的相组成没有明显影响，但裂纹部位铁素体δ体积分数下降，脆性σ相增加，从而导致了材料的性能恶化，使得管路夏比冲击吸收功仅为设计标准下限的4.6%，平均断后伸长率和断面收缩率分别仅为设计标准的44%和13.2%。根据电偶腐蚀有限元数值模拟结果，失效管路的电偶腐蚀问题可能会对其裂纹扩展产生一定影响，但不是裂纹形成的主要原因。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 窄流道叶轮3D 打印砂型铸造生产实践 • 赵 禔，杨永辉，张焕祥，苗嘉华 介绍了采用3D打印砂型技术生产窄流道叶轮的铸造过程。原砂使用100/140目硅砂，采用流涂方式涂刷砂型内腔，采用立浇方式成形铸件。经生产实践验证，铸件表面质量和尺寸精度满足验收技术条件要求。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 矿用自卸车机架前座质量改进 • 贾 旭，吕昌略，徐贵宝 介绍了矿用自卸车机架前座铸钢件的失效情况，重点分析了失效件的断口形貌、金相组织等，并结合铸造生产过程分析，确定了断裂的根本原因。制定并实施了工艺改进方案，解决了铸造裂纹问题，有效提升了产品质量。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 球墨铸铁水套排气歧管铸造工艺 • 李党育1，李小娟2 针对水套排气歧管的结构特点和性能要求，采用湿砂型工艺生产，应用均衡凝固技术设计了补缩和浇注系统。通过砂芯定位与排气结构合理设计，并使用高强度、粗粒度覆膜砂制芯，提高了铸件尺寸精度和砂芯的透气性和排气性。详细介绍了熔炼、制芯、造型、浇注、清理等关键生产环节的控制要点，成功研发了球墨铸铁水套排气歧管。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] DISA 线环氧树脂下芯框的 快速制模技术 • 任现伟 介绍了一种环氧树脂铸造用下芯框的快速制模技术。该下芯框制模工艺是采用下芯框框架作为四周骨架，浇注环氧树脂混合料，加热固化成形的一种制模技术。用该工艺制得的下芯框具有稳定的力学性能、尺寸精度、表面硬度和表面粗糙度，以及良好的耐磨性和使用寿命，具有很高的性价比。与传统在CNC机床上经过坯料加工而成的金属下芯框相比，在降低成本的同时，大幅缩短了制模周期，加快了铸造新产品研发和备用下芯框制模的过程进度。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]