基于数值模拟的ZL205A泵壳铸件金属型加压凝固工艺研究

ZL205A泵壳铸件油腔管路多、壁厚截面结构复杂,采用传统铸造工艺生产周期长、批产合格率低。本文结合ProCAST仿真软件与材料组织性能测试设备对其3D打印砂芯和金属型加压凝固铸造工艺进行了分析研究。ZL205A泵壳铸件在传统重力充型条件下,2.5 s内完成了整个充型过程,流动平稳未见明显的卷气、紊流,冒口区域凝固至19.48 s时呈糊状,补缩效果受限,凝固结束时在铸件内部可见明显的缩孔、疏松缺陷。选用3D打印砂芯与金属型浇注模具,模具预热温度与熔体浇注温度分别调整为220~250℃和725~730℃,充型加载压力和保压时间分别选择为0.4~0.8 MPa和2~3.5 min,明显减少了ZL205A泵壳铸件内部的疏松及缩孔缺陷;经T5热处理后铸件本体剖切试样的平均抗拉强度、屈服强度与伸长率分别达到了480 MPa、419 MPa与8%,主强化相Al_(2)Cu呈圆盘状形貌,平均直径约为120 nm,平均厚度约为20 nm,在初生α-Al基体内部弥散析出,Ag元素添加后在初生α-Al基体内部均匀分布,Zr、Sc元素沿Al_(2)Cu强化相分散分布。

冷凝泵泵座、中壳QT500-7铸件的生产过程控制

冷凝泵是新研发的水泵,其扬程高达346 m,正常工作压力4 MPa,试验压力为工作压力的1.5倍达6 MPa,保压15 min不得有任何渗漏和冒汗现象,因此冷凝泵的承压铸件泵座、中壳采用QT500-7材质。冷凝泵泵座和中壳铸件结构比较复杂,铸件重量分别为750 kg和260 kg。通过化学成分、炉料准备、铁液熔炼、球化处理、孕育处理、炉前检验、模具及浇冒口设计等方面严格控制,生产出了合格冷凝泵铸件。