GB/T41972—2022《铸铁件铸造缺陷分类及命名》国家标准解读

介绍标准的制定过程和主要内容、与ISO/TR16078:2013标准的主要技术差异和标准的应用。结合铸造的实际生产过程,删除了部分非铸铁件出现的缺陷、不确定的缺陷或与其他内容重复的缺陷以及热处理缺陷,增加了部分生产中常见但标准中未能提及的缺陷,使其具有科学性和实用性。

汽车壳体铸件的铸造缺陷及成因分析

汽车壳体铸件在铸造过程中出现缺陷,导致废品率较高。对铸件缺陷取样并采用扫描电镜进行了形貌观察及能谱分析。结果发现,铸件中的缺陷主要是砂眼、氧化夹渣以及砂眼+氧化夹渣的复合缺陷,其缺陷的产生与浇注系统的设置、型腔内游离砂清除不干净、砂型强度较低、钢液中的炉渣去除不彻底有关。在采取优化浇注系统、彻底清除型腔内的游离砂粒、提高砂型强度、浇注系统中设置陶瓷过滤片等相关措施后,此类铸造缺陷发生率被控制在3%以下。

建筑空间结构中铸钢节点的铸造缺陷与检测研究

在建筑空间结构中,铸钢节点扮演着重要角色,它们连接和支撑着结构的各个组成部分,承受着各种力学荷载,保障建筑物的稳定性和安全性。然而,铸钢节点在制造过程中可能会出现各种缺陷,这些缺陷将会对结构的性能和可靠性构成潜在威胁。因此,研究铸钢节点的铸造缺陷及其检测技术至关重要,旨在确保建筑空间结构的质量。

基于BERT预训练模型的镁合金铸造缺陷命名实体识别

为提高镁合金铸造缺陷命名实体识别效果,构建铸造缺陷命名实体识别数据集,采用BERT预训练模型训练词向量,将训练后的词向量通过BiLSTM-CRF模型提取特征,识别镁合金铸造缺陷领域相关实体。结果表明,该模型相比其他语言模型,在自建的铸造缺陷语料数据集上的效果均有所提升,准确率、召回率和F 1值分别为94.81%、97.30%和96.04%。

高强钢车轮铸造缺陷焊接修复施压堵漏方法

为保证高强钢车轮铸造缺陷在焊接修复后缺陷位置处的基体组织不存在气孔、裂纹等,提高缺陷焊接修复效果,提出了基于施压堵漏的高强钢车轮铸造缺陷焊接修复方法。经评估40CrMnMo钢车轮材料的可焊性后,引入预热和后热处理环节,以防止修复缺陷时出现焊接冷裂纹;在施压堵漏前,使用IPG纳秒高脉冲激光器清除缺陷位置表面污染物;使用J107Cr焊条完成基于施压堵漏的高强钢车轮铸造缺陷焊接修复;并从不同热输入、道间温度、预测温度条件下,分析车轮试件拉伸性能、冲击吸收功、断裂应力的变化。分析结果显示:热输入1.00 kJ/mm、道间温度105℃、预测温度120℃时,高强钢车轮试件经施压堵漏修复后,其拉伸性能最优,冲击吸收功最大,断裂应力与钢材屈服强度一致,此时车轮试件力学性能最优,且修复后缺陷位置的基体组织不存在气孔。

4A9TD气缸盖铸造缺陷试验考核与判定研究

4A9TD气缸盖采用重力铸造方式,主要缺陷为砂眼和气孔。砂眼具体为凸轮轴安装座面砂眼、气门导管座面砂眼、燃烧室表面砂眼和进气歧管安装面砂眼,气孔为气缸盖排气侧回油通道与缸盖螺栓孔之间有铝液排气不畅造成的水滴形孔洞。砂眼和气孔的存在会直接影响气缸盖的使用可靠性和质量。该文对带有砂眼和气孔缺陷的气缸盖进行耐久试验,对进气歧管安装面上可能影响密封性能的砂眼进行补胶修复之后再进行试验考核,并对气缸盖缺陷部位进行剖切检查,根据检查结果对不影响气缸盖可靠性的砂眼和气孔缺陷进行让步接收判定,以有效提高气缸盖质量判定合格率,降低气缸盖生产运营成本。

16V190气缸盖铸造缺陷分析及改善对策

介绍了16V190气缸盖铸件生产过程中砂眼、浇不足、内腔毛刺、气孔等铸造缺陷产生的原因,结合气缸盖铸件结构和铸造工艺特点及生产现场的实际情况,采取逐步优化工艺、规范操作等改善措施,有效地预防了相关铸造缺陷重复发生。

TiAl基合金杆形件铸造缺陷与铸造方法的关系

通过对铸造TiAl合金杆形件的尺寸及微观组织研究发现 ,TiAl合金浇注温度在 15 95～ 1685℃范围内 ,熔体凝固收缩率s =(74.2 0 96-0 .0 945 8t + 3 .0 65 75× 10 -5t2 ) ,而且微观疏松严重。研究了 3种铸造工艺对TiAl合金杆形件内部疏松分布的影响 ,结果表明重力铸造时疏松分布在杆形件的中轴线上 ,而离心铸造时 ,疏松量减少 ,但疏松分布位置偏离中轴线 ,这种分布的疏松会导致杆形件在热等静压后发生弯曲而报废。利用石蜡模拟了杆形件离心浇注充型过程 ,结果表明 ,杆形件的任意截面熔体充填时先充填迎流面 ,通过回流充填背流面 ,致使同一截面内熔体凝固进程不是轴对称分布 ,最后凝固区域远离中轴线偏向背流面 ,这种偏离在杆形件的入口处最严重 ,对应杆形件该部位热等静压后的变形量最大。

TC10合金铸造缺陷在热等静压条件下的弥合机理初探

对一处已知的TC10合金封闭的铸造缺陷进行940～950℃、120-130MPa、保温3～3．5h条件下热等静压处理，然后对原缺陷部位进行了金相分析，发现弥合界面依然存在，为断续的黑色线状区域，因此对黑色区域做了扫描电镜．能谱（SEM－EDAX）分析，通过对比该区域与铸件本体化学成分，发现这些黑色区域并非杂质元素聚集的孔洞，而是合金元素不均匀的区域。分析认为，热等静压条件下铸造缺陷的弥合是一个蠕变、扩散连接的过程，当压力高于处理温度下的金属蠕变强度时，封闭的缺陷逐步弥合，时间越长弥合效果越好。

应用均衡凝固收缩模数法设计补缩式浇注系统消除球铁油缸铸造缺陷

Q12Y-20×2 500B剪板机油缸铸件,材质QT500-7,由φ310 mm×220 mm圆柱段和外径φ310 mm、内径φ170 mm、长520 mm的套筒段组成,总长740 mm,重325 kg。原采用顺序凝固工艺,将热节圆柱段放在上部,在其上安放1个φ360 mm×300 mm冒口,工艺出品率59%,结果冒口下铸件产生黑斑铸造缺陷,力学性能不合格。后采用均衡凝固工艺,用收缩模数法计算补缩式浇注系统,将套筒段放在上面,取消大冒口,生产实践表明:工艺出品率85.4%,消除了黑斑铸造缺陷,达到QT500-7力学性能要求,生产稳定。机械加工后油缸组织致密,无缩孔、缩松缺陷,经32 MPa耐压试验,保压30 min无渗漏、证明均衡凝固工艺技术上是可靠的。

铸造缺陷对A356铝合金缸盖疲劳性能的影响

测试了循环次数为104和150℃条件下A356铝合金缸盖的疲劳性能。试验数据采用S-N曲线和升降法进行处理,两种处理方法所得的疲劳强度数值相当。经过光学显微镜和扫描电镜观察疲劳样品断口发现:在一个疲劳样品的断口中出现多个裂纹源;缸盖铸件的主要铸造缺陷是氧化夹杂和缩松。相比氧化夹杂,缩松对铝合金铸件疲劳性能的恶化更加严重。

高锰钢铁路辙叉内部铸造缺陷对使用性能的影响

高锰钢铁路辙叉是铁路钢轨的关键部件,在使用过程中承受强烈的冲击和摩擦作用,其表面发生龟裂剥落而失效。通过对辙叉断口的电子扫描、内部裂纹和铸造缺陷的光学观察分析表明,高锰钢铁路辙叉表面的龟裂是由组织中存在的铸造缺陷引起的;裂纹在铸造缺陷处萌生,并且沿着这些缺陷密集处和辙叉表层加工硬化产生的滑移带的方向扩展;辙叉内部的铸造缺陷主要是沿晶界析出的非金属夹杂物和缩松。提出了设计合理的冒口、通入惰性气体或能产生这类气体的盐类、采取有效的脱氧工艺等措施,减少高锰钢铁路辙叉中的铸造缺陷,从而延长其使用寿命。

压铸件铸造缺陷的计算机模拟与预测研究

压铸件铸造缺陷的分析及预测研究对保证压铸质量具有非常重要的意义。针对复杂、小型、薄壁压铸件的收缩缺陷 ,综合考虑了压铸件形状及其凝固过程中温度变化对缩孔缩松及气孔发生的影响机理 ,在其凝固过程温度场数值模拟的基础上提出了一种新的压铸件缩孔缩松判据。应用该判据对压铸件收缩缺陷和气孔缺陷的发生及危险部位进行了模拟预测 ,并对模拟预测的结果进行了可视化显示。预测结果与压铸件缺陷实际发生情况一致。

Cu-Cr-Zr合金铸锭铸造缺陷产生原因与防止措施

铸锭的铸造质量对合金的使用性能有重大影响,Cu-Cr-Zr合金常见的铸造缺陷包括缩孔、气孔、裂纹、偏析、冷隔和铜豆等。通过对比不同工艺条件下铸锭的微观组织,讨论了熔铸工艺参数以及模具预处理状态对Cu-Cr-Zr合金铸锭铸造质量的影响,并分析了较高含量合金元素所造成的枝晶偏析以及成分偏聚对合金性能的影响。分析了铸造缺陷的产生原因及其对合金性能的影响,介绍了防止常见铸造缺陷的措施和工艺方法。

航空发动机叶片铸造缺陷激光熔覆修复的研究

研究了激光熔覆工艺参数和Y2O3含量对航空发动机叶片铸造缺陷激光熔覆开裂敏感性的影响。结果表明,当激光工艺参数P=1.5kW,V=180、190mm/min,d=3mm以及Y2O3含量为1.5wt%时,可在铸造镍基高温合金叶片上获得无裂纹的修复涂层。当Y2O3含量高于或低于1.5wt%时,熔覆层内部或熔覆层表面产生裂纹。在最佳工艺参数条件下加入复合变质剂可进一步细化涂层的组织。

SiC_p增强铝基复合材料的铸造缺陷分析

对搅拌铸造法制备的ＳｉＣｐ增强铝基复合材料铸件产生缺陷的形貌及形成机理进行了分析研究．结果表明，ＳｉＣｐ在Ａｌ液中物理、化学上处于不稳定状态———ＳｉＣｐ和Ａｌ液不浸润，不能作为α－Ａｌ的形核核心；以及ＳｉＣｐ和Ａｌ液能够产生自发反应，是造成该复合材料出现气孔、夹杂、团聚、集聚、偏析和界面杂质等缺陷的主要原因．而搅拌复合和铸造工艺参数不当，则是造成上述缺陷的重要原因．

镁合金铸造缺陷塑性变形弥合与修复过程

通过电子显微镜、透射电镜并结合塑性变形数值模拟,观察镁合金铸造缺陷(晶间缩松和缩孔)在变形过程中的形貌变化及缺陷附近应力分布,讨论塑性变形消除铸造缺陷的力学行为,提出镁合金铸造缺陷塑性变形弥合过程为:缺陷体积压缩→界面闭合→界面两侧基体相切变→界面附近再结晶→缺陷部分弥合。结果表明:变形过程中缺陷附近应力集中明显,变形后应力集中大大降低,部分铸造缺陷得以弥合与修复。

铸造高强耐热Mg-Y-Nd(-Gd)-Zr和Mg-Gd-Y-Zr系镁合金组织性能和铸造缺陷对比

以Mg-Y-Nd(-Gd)-Zr和Mg-Gd-Y-Zr系高强耐热镁合金为分析对象,从铸造成形方法和铸造缺陷两个方面进行了比较。结果表明,这些合金可以采用砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、低压熔模铸造和半固态触变成形等方法铸造;铸造缺陷(如热裂和疏松等)形成机理及其对力学性能的影响与其他合金相比没有明显区别;建立了疏松缺陷与力学性能的关系。

类激光高能脉冲精密冷补技术用于铸造缺陷的修复

类激光高能脉冲精密冷补技术是修补效果类似于激光焊的一种新型金属零件表面修补技术。由于其独特的设计,使其具有修补速度快、热输入量小、对基材的热组织影响小等特点。利用该技术对铸造零件曲轴进行了修复,通过对修复层的组织结构、硬度、外观等指标进行分析,修复效果达到了修复前提出的要求,是铸造零件修复的一个比较理想的手段。

不锈钢熔模铸造缺陷分析及质量控制

结合不锈钢熔模铸造生产实践中出现的铸造缺陷,如麻坑、黑点、凹陷、缩陷等,对其成因进行分析,并在此基础上提出熔模铸造过程中质量控制的关键环节,包括原材料控制,涂挂与脱蜡控制,熔炼与浇注控制等,结果发现麻坑缺陷产生的主要原因是面层型壳材料不合格,黑点是由于钢液中存在非金属夹杂物造成的,凹陷则是有由于微量的Ca、Mg导致Zr砂高温性能的下降,从而使型壳发生向内的膨胀变形,缩陷则和浇注温度过高有关等。