基于ProCAST的ZL114A尾段壳体凝固成形数值模拟与工艺优化

目的针对ZL114A尾段壳体研制需求,利用低压充型液态成形工艺与数值仿真计算,预测疏松缺陷分布位置及严重程度,通过改进工艺来减少疏松缺陷,进而提高生产合格率。方法基于ProCAST软件对ZL114A尾段壳体低压充型凝固过程进行仿真计算,分析充型凝固过程中的流动场与温度场分布、充型时间、流动长度与凝固时间,预测疏松缺陷分布位置及严重程度,结合枝晶相干点双电偶热分析法测试结果,对低压充型工艺进行设计优化。结果由尾段壳体凝固疏松缺陷的仿真计算结果与枝晶相干点温度测试结果可知,低压充型增压速度得到提高,保压时间有所延长,对安装凸台冷铁材质与厚度进行设计优化后,疏松缺陷得到显著改善。结论通过数值仿真计算指导了铸造工艺设计,制备得到了满足技术指标要求的ZL114A尾段壳体。

ZL114A基座铸件铸造工艺设计与力学性能研究

应用于某战术导弹构件的ZL114A基座铸件选用开放式浇注系统与米字型横浇道结构设计,在低压充型下通过增设冷铁实现了自下而上的平稳充型与自上而下的顺序凝固,选择14 h的落砂开箱时间,基座铸件最大尺寸正偏差仅为0.7 mm,最大尺寸负偏差仅为-0.8 mm。经二次固溶T6热处理与低温稳定化后,合金材料的抗拉强度、屈服强度、伸长率与布氏硬度分别为340.7 MPa、265.7 MPa、7.8%与HBS94,晶界处的Mg_2Si强化相与球状Si相平均尺寸更加细小,分布更为均匀弥散,断裂机制为韧窝断裂与沿晶断裂。

ZL205A上臂铸件低压充型工艺设计

ZL205A属于高强韧铝铜系合金材料,经T6处理后可作为中等载荷承力部件用于航空航天等军工装备领域。文中针对ZL205A上臂铸件设计了四种不同的低压充型凝固成形工艺,选用1:1.8:4.4浇道截面比低压充型浇注系统,结合20 mm/s与40 mm/s的升液与充型速度、25 kPa与30 kPa的升液与充型压力,实现了ZL205A上臂铸件自下而上的平稳充型与自上而下的顺序凝固。T6态本体剖切试样的平均抗拉强度、屈服强度与伸长率分别为484 MPa、354.5 MPa与6.9%,经时效热处理后大量Al_2Cu与Al_6Mn沉淀强化相沿晶界均匀弥散析出,T6态断口以韧窝断裂为主,附带一定数量的沿晶断裂带。

不同充型条件下应力框铸件的力学性能

通过实验与数值模拟方法研究了自由充型和低压浇注两种充型方式对A357铝合金应力框铸件铸态组织的影响,并采用拉伸实验、SEM和EDS对T6热处理后两种铸件的力学性能及断口形貌进行了观察。结果表明:采用低压浇注可以减少铸件的区域缩松与微观缩孔,A357铝合金铸态断裂以沿晶断裂为主,裂纹起源于组织缺陷处并不断生长增殖直至铸件发生断裂;T6热处理后铸件主要发生韧窝断裂,断口上交错分布一定数量的沿晶断裂,华铸CAE数值模拟研究证实了低压浇注充型方案的优越性。

航空先进制造技术的应用及发展趋势

介绍了国内先进航空制造技术的几个重要应用领域,同时论述了航空制造先进管理系统的创建与应用,结合国内先进航空制造技术现状,对其未来的发展趋势进行了展望。

Al-7Sn-1.1Ni-Cu-0.2Ti轴承合金微观组织与力学性能

采用扫描电镜、能谱分析、金相显微镜与WDW-100KN万能拉伸试验机研究Al-7Sn-1.1Ni-Cu-0.2Ti轴承合金的微观组织与力学性能,结合盘-销式摩擦磨损试验机考察合金不同组织状态的润滑性能。结果表明:Al-7Sn-1.1Ni-Cu-0.2Ti合金凝固收缩率为1.13%,铸态抗拉强度、屈服强度、伸长率与布氏硬度分别为191,147MPa,15.6%与34.6HBS,随着低温时效与退火热处理过程的进行,抗拉强度略有上升,屈服强度保持不变,伸长率与布氏硬度均呈现出先上升后下降的变化趋势;沿晶界分布的共晶Sn相形貌受界面张力作用逐步由板片状与骨骼状转变为层片状与短棒状,部分吸热脱溶析出在晶界处形成空腔结构,初生α-Al基体平均晶粒尺寸为182μm。与铸态和340℃退火6h相比,经175℃时效10h后,摩擦因数降低了28.6%与78.6%,体积磨损量减少了157.1%与471.4%,断口形貌以沿晶断裂与韧窝断裂为主。

铸造数值模拟技术发展

铸造过程的数值模拟是信息学、材料学、冶金学、流体力学、传热学、数学及计算机等各个学科的交叉，是国际公认的先进制造科学的前沿，有的学者将其称之为“柔性铸造技术”，我国将其列为CIMS（ComputerIntegratedManufactureSysteml中的关键技术。铸造过程数值模拟技术是改造传统铸造产业的必由之路[21。本文从凝固及充型两方面回顾了铸造数值模拟技术的发展历程，期望能为读者提供有用的参考。

低温球磨制备超高强度块体纳米晶纯铝

采用低温球磨、热等静压和挤压等工艺制备块体纳米晶纯铝。分别采用透射电镜(TEM)和差热分析(DSC)对块体纳米晶纯铝的微观组织和热稳定性进行研究,并对所制备的块体纳米晶纯铝的化学成分、密度、硬度和拉伸性能进行测定,借助扫描电镜(SEM)对块体纳米晶纯铝的拉伸断口进行观察。同时,分别依据Hall-Petch公式、Orowan机制和Taylor公式定量估算细晶强化、弥散强化和位错强化对块体纳米晶纯铝屈服强度的独立贡献。结果表明:所制备的块体纳米晶纯铝的平均晶粒尺寸约为300 nm,密度为2.692 g/cm3,显微硬度为109.15HV;块体纳米晶纯铝的屈服强度和抗拉强度分别达270 MPa和379 MPa,伸长率为3.2%;块体纳米晶纯铝的高强度主要可归因于细晶强化和弥散强化。

滨海型盐碱地主养鲤池塘能量生态学研究

利用9口滨海型盐碱地型池塘,以乌克兰鳞鲤(Cyprinus carpio)为主养鱼,研究了不同放养密度(400、600、800尾/亩)下池塘能量生态学的变化。结果表明:三个密度组池塘水体光合作用效率差异显著,800尾/亩组显著高于400尾/亩组(P<0.05);在各输入能的转换效率中,光合能毛产转换效率和净产转换效率、鱼种能毛产转换效率和净产转换效率差异显著(P<0.05),800尾/亩组的光合能毛产转换效率和净产转换效率显著高于600尾/亩组,鱼种能毛产转换效率和净产转换效率都显著低于400尾/亩组;三个密度组的综合性生态-经济指标EY值依次为0.65、0.67、0.76,800尾/亩组的综合效益最高。

ZL205A合金回转体铸件树枝状偏析缺陷研究

以生产过程中ZL205A合金回转体铸件在射线探伤检测时在射线底片上发现树枝状偏析缺陷为研究对象,研究了树枝状偏析缺陷处力学性能、断口形貌、微观组织、化学成分及熔点等。根据研究结果探讨了树枝状偏析缺陷产生的机理,并提出了预防及防止树枝状偏析缺陷的措施。

用熵权模糊综合评价法评价养殖池塘水质状况的研究

[目的]利用熵权模糊综合评价法对养殖池塘水质状况进行评价,以期能对池塘养殖的水质评判提供参考。[方法]利用熵权模糊综合评价法评价以乌克兰鳞鲤(Cyprinus carpio)为主养鱼,平均规格71.4 g/尾,密度分别为6 000、9 000、12 000尾/hm2的3组池塘的水质情况。[结果]根据我国地表水环境质量标准GB3838-2002,在养殖过程中,6 000尾/hm2组池塘属Ⅰ类水,9 000和12 000尾/hm2组池塘属Ⅴ类水。[结论]随着养殖密度的增大,池塘水质逐渐变差,但从综合评价结果也可看出9 000和12 000尾/hm2组池塘的水质没有差异。

常见水产药物对两种水产益生菌活性的影响

为探求水产药物影响反硝化细菌和芽孢杆菌组成的微生态制剂的水质净化效果,研究了高锰酸钾、硫酸铜合剂、二氧化氯、戊二醛和阿维菌素对反硝化细菌和芽孢杆菌生长和脱氮的影响。试验结果表明,反硝化细菌对高锰酸钾、戊二醛和二氧化氯较为敏感,高锰酸钾质量浓度为4mg/L,戊二醛质量浓度为0.1mg/L时,反硝化细菌对亚硝酸盐氮的去除率显著降低(P<0.05),二氧化氯质量浓度为0.3mg/L时,反硝化细菌的生物量和脱氮能力显著降低(P<0.05),在实际应用中应避免混合使用;而反硝化细菌对硫酸铜合剂、阿维菌素不敏感,可以混合使用;芽孢杆菌对高锰酸钾,硫酸铜合剂,二氧化氯较为敏感,高锰酸钾质量浓度为2mg/L,硫酸铜合剂质量浓度为0.25mg/L,二氧化氯质量浓度为1mg/L时,芽孢杆菌的对亚硝酸盐氮的去除率显著降低(P<0.05),应避免混合使用,而芽孢杆菌对戊二醛、阿维菌素不敏感,可以混合使用。

数值模拟在铝铜合金低压铸造工艺中的应用

以某厚大ZL205A合金铸件为例,采用数值模拟的方法对铸件低压铸造工艺中充型和凝固过程进行模拟,分析了充型及凝固过程中温度场的变化,并按模拟结果进行了生产,结果获得了优质的铸件。

用熵权模糊综合评价法评价养殖池塘水质状况的研究(英文)

[目的]利用熵权模糊综合评价法对养殖池塘水质状况进行评价,以期能对池塘养殖的水质评判提供参考。[方法]利用熵权模糊综合评价法评价以乌克兰鳞鲤(Cyprinuscarpio)为主养鱼,平均规格71.4g/尾,密度分别为6000、9000、12000尾/hm2的3组池塘的水质情况。[结果]根据我国地表水环境质量标准GB3838-2002,在养殖过程中,6000尾/hm2组池塘属Ⅰ类水,9000和12000尾/hm2组池塘属Ⅴ类水。[结论]随着养殖密度的增大,池塘水质逐渐变差,但从综合评价结果也可看出9000和12000尾/hm2组池塘的水质没有差异。

3D打印技术在航空制造领域的应用进展

3D打印技术作为近年来增材制造领域的研究热点,由于具有成形速度快、材料利用率高、生产周期短与数字化程度高等特点,而在航空航天制造领域得到了广泛研究和应用。本文阐述了3D打印技术的主要技术手段与国内外研发机构,并叙述了3D打印技术近几年在航空制造领域的研究和应用现状,对3D打印技术未来的发展趋势进行了探讨和分析。

ZL114A导弹舱体低压铸造工艺与组织性能研究

采用Pro-CAST仿真计算软件对ZL114A导弹舱体充型流动场、凝固温度场与疏松分布进行了计算分析,充型和凝固总时长分别为9.24 s与2 788.54 s,提高浇注温度和充型增压压力至720℃与15 kPa后,改善了合金熔体的成形流动性能与压力补缩效果,疏松分布显著减少。附铸试样T6态平均抗拉强度、屈服强度、伸长率与弹性模量分别为351 MPa、284 MPa、10.0%与70.4 GPa,本体试样平均抗拉强度、屈服强度、伸长率与布氏硬度分别为343 MPa、280 MPa、8.4%与HBS116,对应离散系数CV分别为1.5%、3.1%、5.4%与3.5%,径向和高向凝固收缩率调整为1.05%与0.90%后,导弹舱体内腔尺寸精度达到HB 6103—2004 CT8级。铸态组织主要由α-Al基体、(α-Al+Si)共晶体、Mg_(2)Si相与Al_(3)Ti相等组成,顶端区域、中部区域与底部区域α-Al基体平均晶粒直径各为96.8μm、112.9μm与117.6μm,T6热处理后铸态板边状与多边块状共晶硅相形貌转变为球状或短粗棒条状,硅相长宽比由11.1降至2.0,断口表面可观察到大量的微观韧窝,材料断裂机制为韧窝断裂。

提高精养鱼套养虾池塘中虾产量注意事项

精养鱼池套养南美白对虾养殖模式，近几年已经在广大养殖户中广泛推广。它的优点在于，南美白对虾充分利用养殖水体中天然活饵，鱼类残饵、有机碎屑，改善净化了水体，优化鱼类生长环境，减少鱼病发生，降低药物使用，提高水产品质量。同时，在不专门投喂虾饲料的情况下，实现池塘养殖增产又增收的目的。

7A85铝合金板材的拉伸应变特征及本构方程

通过对退火态7A85铝合金挤压板材进行横向热拉伸实验,研究了在不同拉伸温度(200、300、400℃)和不同应变速率(0.001、0.005、0.01 ·s^(-1))下的拉伸应变特征。结果表明,退火态7A85铝合金板材在热拉伸过程中存在着加工硬化和动态回复过程。当应变速率相同时,7A85铝合金板材的抗拉强度随着变形温度的升高而降低,同时当变形温度相同时,板材的抗拉强度随应变速率的增加而增大。通过对热拉伸数据进行线性参数拟合,建立了满足温度和流变应力之间的Arrhenius型本构方程。

Al-Si-Mg系铸造合金应用现状与高强韧制备研究进展

概述了Al-Si-Mg系铸造合金的应用现状与高强韧制备研究进展,系统总结了Al-Si-Mg系铸造合金晶粒细化、硅相变质、精密热处理、成分设计与成形-成性工艺装备的研究进展,归纳了各制备工艺对材料微观组织与力学性能的影响,总结了Al-Si-Mg系铸造合金高强韧制备的力学性能成果。最后,对其材料成分设计、凝固组织细晶化制备、计算机辅助工程开发与高强韧精密热处理工艺发展进行了技术展望。

ZL204A靴座铸件成形工艺设计

铝铜系合金材料经T6热处理后具有较高的力学性能与加工性能，可作为中等载荷承力构件用于航空航天与兵工电子等军工装备领域。选用开放式浇注系统设计，结合HT100冷铁布置与冒口补缩，实现了ZL204A靴座铸件的平稳充型与自下而上和自外向内的顺序凝固；金属铜管／树脂砂复合型芯材料提高了空腔结构型芯的整体刚度，排气孔的布置提高了型芯的透气性，实现了靴座铸件HB610-2004CT8级的尺寸精度控制。ZL204A靴座铸件T6态本体试样平均抗拉强度、屈服强度、伸长率与布氏硬度分别为467.3MPa、368．8MPa、8．1％与HBS85，铸态组织断121以沿晶断裂为主，T6态组织断裂机制为韧窝断裂，沿晶界均匀分布的Al2Cu时效强化相长度为100nm，宽度约为12～18nm。