轻合金凝固技术专题评述

以轻合金代替传统的钢铁材料是汽车节能减排的重要途径之一,对提高车辆的续航里程和效率具有重要意义。航天器“为减轻每1 g重量奋斗”(卫星发射,节省1 kg重量将降低费用2万美元),因此轻量化也是航空航天装备发展的永恒主题。铝合金和镁合金具有低密度、高强度、良好的耐腐蚀性和成形性,广泛应用于汽车车身、火箭箭体、导弹壳体、飞机机翼等部件,其轻量化效果显著。高性能轻合金复杂构件常用的成形方式有低压铸造、压铸和挤压铸造等。在过去的几十年里,人们对合金的成分、工艺、微观组织和性能之间的关系开展了系统、深入的研究,极大地推动了铝、镁合金的发展和轻量化应用。但铝、镁等合金铸造工艺复杂、影响因素众多,易产生各种铸造缺陷,如何生产出结构复杂、性能优异的优质铸件仍是一个长期的挑战。

《铸造》杂志行业服务行:走进长江材料2024造型材料创新技术与产品交流推广会在常州召开

2024造型材料创新技术与产品交流推广会于2024年7月24—26日在江苏省常州市召开。本次会议是由中国机械工程学会铸造分会指导,《铸造》杂志、重庆长江造型材料(集团)股份有限公司承办,江苏省铸造协会、江苏省机械工程学会铸造专业委员会、江苏恒立液压股份有限公司协办。

压铸技术前沿与实践典范结合 2024全国压铸年会再谱新篇

2024年3月20—22日,由中国机械工程学会、世界铸造组织(WFO)压铸委员会、铸造行业生产力促进中心、中国机械科学研究总院集团有限公司主办,中国机械工程学会铸造分会、高端装备铸造技术全国重点实验室、沈阳中铸生产力促进中心有限公司、装备制造业关键零部件铸造领域创新成果产业化公共服务平台承办的2024年全国压铸行业年会暨第十九届中国国际压铸会议(以下简称:2024全国压铸年会)在宁波香格里拉大酒店隆重召开!

现代青铜雕塑铸造工艺与表面处理技术

现代青铜雕塑作为一门融合艺术、文化和工艺的独特表现形式,以其高贵典雅的外观和深刻的内涵而备受瞩目。在雕塑创作中,铸造工艺和表面处理技术起着至关重要的作用,不仅影响着雕塑的质感和形象,更是为艺术家提供了广阔的表达空间。本文将深入探讨现代青铜雕塑的铸造工艺,包括熔模铸造和砂型铸造,并聚焦表面热彩色处理技术,包括热浸镀法、热喷涂法,以期为雕塑艺术的发展和创新提供深刻的理论支持和实践指导。

美国铸造业展望:预计2024年销售额适度增长

在过去的三年,美国金属铸造业的年收入平均增长了11.1%,金属铸造业在当今制造业中排名前40%。根据美国铸造协会(AFS)2024预测与趋势报告,美国金属铸造厂在2023年表现强劲,铸造业的总收入估计为501亿美元,比2022年增长5.2%。从2018年到2023年,铸造业收入一直以每年3.9%的年平均速度增长,尽管2020年初铸件销售额的下降确实影响了此后五年的趋势。尽管如此,铸造业仍占所有制造业的前40%。

美国铸造协会问卷调查结果:铸造厂准备在2024年投资

根据美国铸造协会(American Foundry Society,AFS)最新进行的金属铸造商季度展望调查,谨慎乐观是北美金属铸造商对商业前景的看法。超过55%的受访者表示,他们对公司未来12个月的业务前景非常乐观或一定程度乐观,而持负面看法的受访者占21%。受访者尤其看好国防、石油和天然气以及阀门行业的铸件销售前景。

美国黄铜和铝铸造厂投资新东造型线为新东智能铸造带来显著效益

美国制造商黄铜和铝铸造厂(Brass and Aluminum Foundry,MBAF)说,该公司投资了新的新东(Sinto)FBO-III 20x24无箱造型机,该造型机配有铸型输送线并与新东智能铸造(Sinto Smart Foundry)集成,这项投资显著改善了运营状况。新东智能铸造系统等工业4.0技术的集成使G&W Electric能够增强其铸造工艺,带来安全性、效率和质量等方面的好处。黄铜和铝铸造厂(MBAF)是G&W Electric(G&W电气)的一个部门,拥有70多年的丰富历史。

3D打印陶瓷铸型+微波熔铸技术

总部位于新西兰的初创公司Foundry Lab(铸造实验室)推出了一种新的铸造技术,该技术使用陶瓷打印铸型(模具)、铸造合金金属块和微波产生的热量在大约8小时内铸造出一个铸件。现在数字金属铸造(Digital Metal Casting,DMC)系统在美国有售。在传统铸造厂手中,该系统可以向其现有的生产方法中添加一个新技术手段,以前所未有的速度为金属铸造机器提供原型设计,以及生产具有测试价值和可马上应用的小批量铸件。

搞研发 育人才 严谨认真——访河海大学王泽华教授

王泽华简:王泽华(1960-),男,教授,博士生导师。1984年毕业于南京工学院(现东南大学)铸造专业,获工学硕士学位。同年分配到铁道部戚墅堰机车车辆工艺研究所工作,1999年晋升教授级高级工程师,先后担任铸造研究室主任、科技开发处副处长、技术生产部副部长等职。2003年到河海大学工作,曾任河海大学材料学院院长,兼任全国铸造标准化委员会和铸铁分技术委员会主任、国际标准化组织ISO/TC25/WG3、WG7、WG9和WG16委员、国际标准ISO945-4项目负责人、中国铸造协会标准工作委员会副主任、中国机械工程学会铸造分会常务理事、江苏省机械工程学会铸造分会理事长以及《铸造》《机械工程材料》《铸造工程》和《现代铸铁》杂志编委。

金属技术公司收购Key 3铸造公司

位于印第安纳州奥本(Auburn,Indiana)的美国铸造协会(AFS)公司成员金属技术股份有限公司(Metal Technologies Inc. MTI)收购了Key 3铸造有限公司(Key 3 Casting LLC),该公司拥有并经营两个铝压铸厂和挤压铸造设施以及一个球墨铸铁铸造厂。

美国铸造协会调查:铸造厂准备在2024年投资

根据美国铸造协会(American Foundry Society,AFS)最新进行的金属铸造商季度展望调查,谨慎乐观是北美金属铸造商对商业前景的主要看法。超过55%的受访者表示,他们对公司未来12个月的业务前景非常乐观或一定程度乐观,而持负面看法的受访者占21%。

铸造工艺对VW63Z镁合金圆盘铸件的内部质量、显微组织及力学性能的影响

采用ProCAST软件仿真模拟,光学显微镜观察和室温拉伸试验等方法研究了铸造工艺对VW63Z镁合金圆盘铸件的内部质量、显微组织和力学性能的影响。结果显示:重力铸造的圆盘铸件上存在疏松和夹渣缺陷,反重力铸造的圆盘铸件上没有夹渣、疏松以及微裂纹等铸造缺陷。显微组织分析结果显示:重力铸造的圆盘铸件显微组织不均匀,平均晶粒尺寸达到95μm;反重力铸造的圆盘铸件显微组织比较均匀,平均晶粒尺寸仅为70μm。力学性能测试结果显示:反重力浇注的圆盘铸件的力学性能更高,室温条件下的本体平均抗拉强度、平均屈服强度和断后伸长率分别为315.75 MPa、215.50 MPa和6.90%,160℃条件下的本体平均抗拉强度、平均屈服强度和断后伸长率分别为295.75 MPa、196.75 MPa和9.85%。

双金属复合铸造界面结合技术与机理研究

目前常用的复合铸造方法难以制造出具有优质冶金结合的双金属铸件。采用康明斯技术研究钢棒和铝铸件结合,系统研究了工艺参数和超声辅助技术对钢铝双金属冶金结合质量的作用规律。试验结果表明,工艺参数对冶金结合的质量有着显著的影响。使用高强超声波辅助复合铸造技术时,即使使用钢棒和未经除气处理的铝合金液,仍能制备出具有高质量冶金结合的双金属复合铸件。结合数值模拟技术,探索了复合铸造过程中双金属界面气隔形成的原因和冶金结合形成条件,提出了获得优质冶金界面结合的物理、热力学和动力学条件。

效率革命:机器人等离子体如何改变金属铸造产业

金属铸造行业的盈利能力依赖于识别提高效率的机会。制造业向大型高压压铸(large high-pressure die casting HPDC)、大型零件和多腔模具的趋势带来了去除浇口材料的复杂性。这一趋势在包括汽车在内的各个行业都很明显,汽车行业正在迅速采用巨型和巨型铸造技术。

英国Castings公司公布1700万英镑的新铸造生产线的计划

英国Castings(铸件)公司宣布将在在德比郡(Derbyshire)新建铸造生产线的计划,以满足急剧增长的需求。这条位于英国Dronfield(德龙菲尔德)的WilliamLee工厂的耗资1700万英镑的新生产线将由内部资源提供资金,铸造产能总计12000 t。这家新铸造厂预计将在未来两年内投入使用,希望这一新增加的工厂将使Castings公司能够满足其重型卡车零部件的需求,并充分利用好卡车电动化、风能等新市场领域并把握住美国的进一步机遇。

CAE技术结合测温试验在树脂砂实型铸造中的应用

在呋喃树脂砂实型铸造的基础上,通过对铸件凝固过程中铸件—型砂界面处测温得到温度变化曲线,结合ADSTEFAN数值模拟软件的反算功能优化热物性参数,并验证其在实际生产中的有效性,以达到提高CAE计算精度的目的,为铸造工艺优化提供更精准的参考依据。其次用数值分析软件拟合出温度曲线及函数表达式,可以探究实际生产条件下厚大断面铸件的温度变化曲线特征以及本体金相状态与冷却速率之间的关系,为铸件局部位置提升珠光体含量的研究提供参考和新思路。

普渡大学增设先进铸造实践工厂

与新东美国(Sinto America)和美国教育基金会(FEF)合作开发的普渡大学(Purdue University)新“智能铸造厂”,能让学生和研究人员体验金属铸造企业中使用的先进技术。“新东很荣幸能与普渡大学合作开发这一革命性的教育过程(educational process)。这家智能铸造厂(The smart foundry)将为毕业生提供体验当今许多铸造厂使用的先进技术的机会,”新东美国铸造厂副总裁安迪·谢尔克评论说。该智能铸造厂由普渡大学的教职员工、美国教育基金会(Foundry Educational Foundation)和新东美国的铸造设计与工程部合作设计。

6082铝合金汽车法兰挤压铸造数值模拟及试验验证

对挤压铸造6082铝合金汽车法兰件进行了不同挤压铸造工艺参数的数值模拟,并预测了缩松缩孔缺陷产生的位置。结果表明:各参数下的汽车法兰件充型完整,保压过程中由于三个凸台对应的部位壁厚大,该处最后凝固;保压结束后,模具承压部位温度明显高于其他部位,温度分布表现出不均匀性,在实际压铸过程中应当注意防护以免模具损伤。缩孔缩松位置主要出现在三个凸台对应的厚壁位置,与温度场结果一致。成形试验获得了优良的铸件,表明数值模拟结果准确、可靠。

金属型低压铸造铝合金裂纹分析及改进

从宏观特征、微观形貌、成分性能及金相组织等方面,分析了金属型低压铸造铸铝件的铸造裂纹特征。对裂纹进行了原因分析,并通过制定针对性改进措施,从源头彻底解决了铸造裂纹,大大提高了产品的铸造成品率。

铸造镁合金凝固过程数值模拟研究进展

镁合金以其轻量化、高比强度和良好的阻尼性能在汽车、航空航天等领域应用广泛。数值模拟通过再现铸造成形过程中的各类宏观和微观物理过程,可以调控组织、减少缺陷、提高力学性能和优化铸造工艺参数。本文综述了铸造镁合金在枝晶和共晶凝固组织模拟,偏析、气孔和热裂等缺陷模拟,以及力学性能预测等方面的研究现状,简要介绍了近两年在铸造镁合金成形工艺模拟方面的研究进展。最后,指出了当前铸造镁合金数值模拟研究存在的问题及发展方向。