大型薄壁壳体零件的消失模铸造工艺开发

通过对某拖拉机传动箱壳体结构及消失模铸造工艺性分析,设计了三种消失模铸造工艺方案,通过数值模拟分析各个方案的优劣性,对其工艺进行了优化。结合生产实际情况采用斜放式组模方案,然后进行了工艺试验,并且通过试验样件三维模型对比和加工鉴定验证了工艺方案的可行性。试验结果表明,所采用的铸造工艺方案有效地控制了铸件变形量,未见其他缺陷。

稀土对B319铝合金组织性能的影响

利用等离子发射光谱仪、能谱仪、图像分析仪、差分扫描量热仪（DSC）以及金相分析等手段,研究了稀土（RE）对消失模铸造B319铝合金孔隙率、组织和性能的影响.研究结果表明,在铸件冷却速度为0.2℃/s的消失模铸造条件下,B319铝熔体中加入0.15％RE（质量分数）,可以使Si相得到一定程度的变质.并可使消失模铸造铝件的孔隙率明显降低.这是消失模铸造慢冷条件下RE提高合金力学性能的重要原因.随着RE加入量的增加,合金的抗拉强度和延伸率得以提高,当RE含量为0.15％时,相对于未加RE时的情况,σb和δ分别增加了14％和23.5％.当RE含量>0.15％时,出现富稀土的块状金属间化合物Ti2LaAl20,使合金的机械性能,尤其是塑性降低.

镁合金真空低压消失模铸造充型能力的研究

利用自主开发的真空低压消失模铸造技术及其装备研究了AZ91D镁合金在不同工艺参数条件下的成型能力 ,成功地浇注出了电机外壳、排气管等复杂的镁合金铸件。试验研究表明 ,这种新的消失模铸造工艺大大提高了镁合金的充型能力 ,消除了重力下消失模铸造镁合金充型能力差、易形成浇不足和冷隔缺陷的缺点。

消失模砂温冷却电控方法的研究

消失模铸造浇注后砂温过高,为使其重复循环使用,需增加砂温冷却系统,达到降温的目的。针对砂温冷却系统设计了相应的电控系统。根据消失模的工艺要求及对砂子的温度要求,将采集的出口砂温进行处理与判断,通过PLC编程,实现对变频器的实时调整,从而控制下料的速度。最终实现对消失模铸造砂温的在线实时监测及闭环控制。

面向21世纪的消失模铸造技术

对国内外消失模铸造的现状进行了评估；对其发展前景进行了预测；对我国消失模铸造的进一步发展提出了建议。

高温合金电磁软接触近净成形定向凝固研究

传统高温合金叶片类铸件制备过程中 ,熔体长时间受到陶瓷模壳材料的污染 ,性能难以提高 .借助于电磁软接触成形技术中的电磁压力使高温合金熔体呈半悬浮状态 ,减少了熔体与磁模结晶器的接触面积和时间 ,提高了合金熔炼和成形的纯净度 ,同时将该技术和定向凝固技术相结合开发了一种实现高温合金复杂形状电磁软接触成形定向凝固的工艺 ,并探讨了该工艺下 3种结晶器材料 (陶瓷、磁模和石墨 )中磁感应强度的分布规律 ,结果表明 ,石墨套高度对磁模结晶器中磁感应强度的大小和分布以及熔体温度场有很大影响 .

新型聚苯乙烯泡沫塑料模三维快速制造技术

研究了一种新的模样加工技术,采用计算机控制点热源非接触分层气化聚苯乙烯泡沫塑料材料实现模样三维快速加工。通过典型实例证明这种快速加工技术适合高效、低成本、高尺寸精度地制作单件、小批量消失模铸造模样。这种聚苯乙烯泡沫塑料铸造模样制造新技术为消失模铸造技术的推广应用提供了一个新的途径。

耐火骨料粒度分布对消失模涂料性能的影响

研究了石英粉耐火骨料的粒度分布对消失模铸造涂料的透气性和粘度的影响。为了得到性能优良的涂料 ,在配制涂料时应使用粒度集中的耐火骨料。

大型复杂铝铸件低压铸造用电磁泵技术研究

通过对模拟双联电磁泵的电磁铁结构、泵高、流量等参数与单电磁泵的实验比较 ,得到了大流量电磁泵系统设计的依据。设计制造了适用于车辆的大型复杂铝铸件低压铸造用电磁泵 ,工作参数达到设计要求。

双辊薄带连铸工艺的研究现状与展望

主要介绍了有关薄带连铸的工艺及其数值模拟的历史和最新发展。对比分析了薄带连铸的凝固行为和组织形貌、力学性能 ,提出了薄带连铸过程中存在的尚待解决的工艺问题 。

富Ce稀土对Al-Si7-Mg0.8合金消失模凝固组织性能影响

采用富Ce混合稀土变质Al-Si7-Mg0.8铝合金,研究其消失模铸造凝固组织性能变化。结果表明:富Ce混合稀土对Al-Si7-Mg0.8铝合金的共晶硅有细化作用,并能降低合金的孔隙率。当稀土加入量0.3%时,共晶硅由粗大的板片状变为细小的颗粒状,孔隙率小于0.13%,此时合金铸态抗拉强度略有提高,而塑性显著增加,伸长率从未加入稀土时的1.6%增加至4.3%,增幅达到169%。稀土加入量过大时,颗粒状的共晶硅又会重新变成板条状,合金的强度和塑性降低。

消失模铸造充型过程的数值模拟

通过建立适用于消失模铸造充型及传热过程的数学模型和边界条件，实现了液态金属在浇注系统和铸型内动量传递和热传递的数值模拟计算。模拟分析普通砂型铸造和消失模铸造充型差异表明，聚苯乙烯热解气体的反压阻力决定了消失模铸造充型过程不同于普通砂型铸造，表现为液态金属按所抵达的内浇口顺序依次注入型腔。通过模拟计算可预测冷隔产生位置，实现消失模铸造工艺优化设计。

铝合金汽车轮毂低压铸造模拟研究

采用三维绘图软件Catia建立了A356铝合金汽车轮毂3D模型,运用Pro CAST软件对试制品进行了低压铸造充型过程和凝固过程的数值模拟。根据模拟结果,预测了使用初始工艺生产轮毂的缺陷。通过缺陷分析进行了工艺参数优化。结果表明,在模具420℃、浇注温度710℃、充型加压速度0.0018 MPa/s时,轮毂铸件缺陷得到消除,铸件质量得到改善。

实型铸造用泡沫聚苯乙烯模样的一些工艺问题探讨

为获得合格的实型铸造用泡沫聚苯乙稀模样，探讨了ＥＰＳ珠粒的粒度，预发泡倍率与预发泡珠粒的容积密度和模样密度的关系；发泡成型脱模后，模样重量与尺寸随时间的变化。为制定实型铸造用泡沫聚苯乙烯模样的制作工作提供依据。例如壁厚６ｍｍ～７ｍｍ的铸件可选用粒径０３ｍｍ～０４ｍｍ的ＥＰＳ的珠粒制造模样。对模样的密度要求是，黑色金属００１５～０２０ｇ／ｃｍ３，非铁合金为００２０～００２４ｇ／ｃｍ３。为保证模样表面光洁，预发泡珠粒必须经过１６～２４小时停放（熟化）。为稳定模样尺寸和重量，发泡成型脱模后的模样，最少应放置１０天才能使用。

消失模铸铁件表面皱皮形成机理的研究

文中论述了金属液脉动式流动是形成表面皱皮的新见解；同时对一些影响表面皱皮形成的因素：涂料透气性、泡沫塑料性质、浇注温度、金属压头等进行了试验和分析；指出只要金属液在停止流动时的温度高于１１７０℃．凝固后铸件表面就不会出现皱皮缺陷。

工艺因素对干砂消失模铸铝件针孔影响的研究

系统研究了各工艺因素对干砂消失模铸铝件密度的影响。结果表明 ,涂层厚度与聚苯乙烯模样厚度增加 ,铸铝件密度下降、针孔增加。为减少铸铝件的针孔 ,铝合金消失模铸造应有适当高的浇注温度和合适的直浇道高度及面积 ,并尽量采用空心直浇道。充型过程中施加一定的真空度有利于减少针孔 ,但真空度太高则会促使铝液产生紊流 ,反而增加铸铝件的针孔 ,降低其密度。

涂料吸着性对消失模铸造铝铸件孔隙率影响的研究

研究了涂料组成、密度、涂层厚度、温度等对涂料吸着性的影响。研究发现 ,涂料组成中以凹凸棒土对涂料吸着性的影响最大 ,涂料中加入 2 %凹凸棒土可以使涂料的吸着性提高 81%。探讨了涂层的吸着性与铝铸件孔隙率之间的关系 ,认为对于铝合金消失模铸造 ,涂料吸着液态聚苯乙烯的能力越强 ,越有利于减少铝铸件的孔隙率。试验结果表明 ,自制的HW 1涂料可与美国Ashland涂料相媲美 。

硫对消失模铸造灰铸铁组织和性能的影响

在消失模铸造条件下,通过向铁液中加入硫铁增硫的方法改变铸铁的含硫量,研究了含硫量的变化(0.027%～0.143%)对灰铸铁微观组织和力学性能的影响。结果表明:当含硫量小于0.121%时,薄壁灰铸铁中过冷石墨的数量随着硫量的增加而减少,当含硫量增至0.143%时,过冷石墨基本消除;在试验成分范围内,随着含硫量的增加,灰铸铁的抗拉强度及硬度先提高后降低,当硫含量在0.078%～0.121%范围时,灰铸铁的微观组织和力学性能最为理想。

消失模铸造技术现状及发展趋势

回顾了消失模铸造技术的发展历程,现今铸铁和铸钢消失模铸造技术在国内外已相当成熟、应用也较为广泛;而相比之下,铝合金和镁合金的消失模铸造技术发展相对缓慢,尤其在我国铝合金、镁合金消失模铸造技术的推广应用还任重道远。本文着重论述了铝(镁)合金消失模铸造技术的应用现状,指出了当前铝(镁)合金消失模铸造中存在的主要问题,对今后消失模铸造技术的发展趋势进行了展望,介绍了几种适合铝(镁)合金的特种消失模铸造新技术。研究特种消失模铸造新方法,结合金属材质、涂料、热处理工艺、新型泡沫材料和尾气净化技术等开发,是绿色消失模铸造技术的发展方向。

电磁自约束定向生长条件下影响温度场的若干因素

探讨了电磁自约束定向生长条件下，温度分布对抽拉速度的响应，以及电磁搅拌引起的对流对温度分布以及固／液界面上温度梯度ＧＬ的作用。检测了液柱头高度，固／液界面位置对温度场以及温度梯度ＧＬ的影响。