ZL114A合金密封套熔模铸造工艺优化

利用Procast软件对ZL114A合金密封套熔模铸造工艺进行了数值模拟,在铸件法兰及中间薄壁区域发现疏松缺陷,通过工艺试验,证明了数值模拟结果准确性。分析了缺陷产生的原因,并在第一版铸造工艺基础上,采取风冷措施达到铸件快速凝固目的。数值模拟和实际生产结果表明,铸件缺陷完全消除,能够满足使用要求。

ZL101/6061铝合金搅拌摩擦焊接头组织及性能研究

采用搅拌摩擦焊接ZL101铸造铝合金和6061铝合金,转速为1000 r/min,研究不同焊接速度和压入量对铝合金接头组织和性能的影响。结果表明:当焊接速度为150 mm/min,压入量为6 mm时,铝合金接头的成型较美观;接头主要以α(Al)相为基体,在基体上分布着Al4Si第二相;铝合金接头的抗拉强度达到最大值,为92.53 MPa;焊接接头的硬度总体上呈“W”趋势,焊核区硬度高,热机械影响区的硬度略微下降,热影响区的硬度又有所回升。此工艺参数条件下铝合金接头的耐腐蚀性能最好,自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别为-0.6933 V和3.17×10^(-7) A/cm^(2)。

ZL101A熔模铸件气孔和夹渣的成因及防止办法

结合铸造厂的生产实际,研究了ZL101A在高温液态下的氧化机制。利用光学显微镜以及金相技术,分析了铸件内气孔和夹渣的显微组织形貌,总结了缺陷产生的原因和防止方法。结果表明,采用铝液中通入氩气法可以有效防止铸件内气泡的产生;采用陶瓷过滤法可以有效防止铸件内夹渣的产生。

ZL205A合金熔模铸造工艺研究

通过对ZL205A合金的成分、熔模精密铸造方法的分析;同时结合现场生产实践对ZL205A合金熔模铸造的工艺控制要点提出了看法。

稀土元素钇及热处理对ZL101铝合金组织与力学性能的影响

本文研究了稀土元素钇(Y)和固溶处理对Al-Si-Mg系ZL101微观组织以及力学性能的影响。结果表明,添加0.5%稀土Y可使合金内粗大的α-Al转变为均匀珊瑚状,发挥了明显的变质作用,同时可明显降低合金的抗拉强度和硬度,但对伸长率的提升并不显著。在固溶温度为525℃和时效温度为170℃时,依次对添加0.5% Y的ZL101进行1 h、2 h、3 h的固溶 + 时效处理。固溶 + 时效处理1 h时,珊瑚状α-Al变得粗大,共晶硅从过饱和固溶体中析出,ZL101的抗拉强度和伸长率明显提高。随着热处理时间的增加,共晶硅的形状逐渐粗化为长条状,拉伸断口解理断裂程度增加,力学性能逐渐下降。

ZL101合金的熔体过热处理工艺研究

利用熔体过热技术对ZL101合金进行了不同过热温度和保温时间的熔体处理,利用金相显微分析及硬度测试分析其工艺特点。结果表明在820°C保温25 min时组织形态最好,α-Al枝晶较细,共晶Si为短棒或颗粒状且分布均匀。经熔体过热处理后,ZL101的显微硬度得到了显著的提升。

ZL101铸铝合金在不同振幅下的超声空蚀行为

利用超声振动空蚀装置研究了ZL101铸铝合金在60,70,80μm振幅下的超声空蚀行为。结果表明:ZL101铸铝合金主要由Al相及少量的Fe、Al_(0.5)Fe_(3)Si_(0.5)相组成,在空泡的反复冲击和溃灭作用下,晶粒内部较软的Al相率先发生空蚀破坏,进而损失晶粒边界,产生小空蚀坑;在不同振幅下,空蚀表面均产生明显的塑性变形和脆性断裂,同时具有明显的打孔和掏空行为;振幅的增大导致超声波强度和最大声压增大,进而导致空蚀环境中的压力波动变大,空泡溃灭增多,ZL101铸铝合金受到的空蚀破坏加剧,空蚀质量损失量增大,蚀坑深度增大。

ZL101A铝合金拉伸断口缩松缺陷产生原因

某批次ZL101A铝合金试样在进行拉伸试验后,其断口出现了缩松缺陷。采用宏观观察、X射线检测、金相检验、扫描电镜及能谱分析、力学性能测试等方法分析了缩松缺陷产生的原因,以及缺陷与材料力学性能的关系。结果表明:在铸造过程中,ZL101A铝合金局部得不到及时补缩,金属液在凝固过程中收缩不一致,导致材料产生缩松缺陷;缩松缺陷严重降低了ZL101A铝合金材料的力学性能,随着缩松缺陷面积的增大,材料的抗拉强度和断后伸长率均呈下降趋势。

某型飞机ZL101A机载箱体支架开裂研究

针对某型飞机机载ZL101A铝合金箱体支架开裂,进行了宏、微观断口,化学成分,显微组织及力学性能验证与分析。结果表明:铝合金支架的化学成分Fe元素超标,抗拉强度及硬度均符合标准,延伸率不合格。由于铸造过程中未进行有效变质处理,导致生成了粗大的共晶Si针状相、针状Al3Fe有害相,进一步恶化了合金的机械性能,降低了材料塑性;支架螺钉安装孔壁较薄,导致承载能力不足、在拆卸时受过大冲击载荷,造成支架过载断裂。

ZL101A铸造铝合金机器人大臂断裂失效分析

采用宏观检测、化学成分分析、力学性能测试、金相检测及扫描电镜和能谱分析等手段,对ZL101A铸造铝合金机器人大臂在使用过程中发生断裂进行分析。结果表明:螺纹孔边缘存在较多疏松、孔洞和粗大枝晶组织以及β脆性相是导致机器人大臂断裂的主要原因,使用过程中的撞击促进了断裂的提前发生,并依据检测结果提出了改进措施。

Er和Ce对铸造ZL101A铝合金组织与力学性能的作用对比研究

在ZL101A铝合金中分别加入稀土元素Er和Ce,比较加入两种稀土后合金的组织和力学性能方面的差异。结果表明:在α-Al和共晶Si方面,Er的细化作用明显优于Ce,加入Er可在ZL101A铝合金中形成更加细小和弥散分布的稀土化合物相,使合金的力学性能有较大程度的提高,其ZL101A(Er)合金的抗拉强度达到188 MPa,伸长率是6.7%,高于ZL101A(Ce)合金。

ZL101A消失模铸造收缩率的测定

1问题的出现 消失模铸造工艺在我国已有了十几年的发展,具有了一定的规模,但主要是用于简单的黑色金属铸件的生产,用于铝合金铸件生产的还比较少,无成熟的工艺可以参考,无现成的经验可以借鉴。铸件结构见图1。

Al5Ti1B细化剂对ZL101A铸造铝合金组织与性能的影响

考察了不同Al5Ti1B细化剂添加量对ZLl01A铸造铝合金组织和力学性能的影响。结果表明:细化剂的加入可有效地细化α-Al晶粒,使共晶硅相的尺寸细小、分布均匀;细化剂的加入量存在一最佳值,其中以0.2%(质量分数)细化剂添加量对自然时效(30 d)合金的力学性能的改善幅度较大;同时该添加量也使合金经人工时效(170℃/11 h)后具有较好的综合力学性能,其抗拉强度和布氏硬度分别比自然时效合金的提高约28%和23%,而伸长率则下降到5%左右。过量的细化剂加入会导致时效合金的力学性能下降。

熔模铸造生产铝合金铸件的质量控制

我厂是采用熔模精铸生产不锈钢铸件的专业厂,在若干出口品种中客户要求配套生产精铸铝铸件.材质为美国牌号A356.相当于我国ZL101,品种多,批量小,对表面及内在质量要求非常严格,由于熔模铸造的特殊性,铸件只能本厂生产.铸件化学成分为WSi=6.5％～7.5％,WMg=0.20％～0.40％,WFe≤0.20％,Wcu≤0.20％,WMn≤0.10％,WZn≤0.10％,WTi≤0.20％,其他元素均为0.05％,总和≤0.15％,铝为余量.

自孕育流变铸造对ZL101合金组织的影响

采用新型自孕育流变铸造法,研究了自孕育流变铸造法及熔体处理温度对ZL101合金组织的影响。结果表明,自孕育流变铸造能有效细化组织,晶粒尺寸主要分布在25～49μm范围内,平均等效圆直径为37μm。熔体处理温度为710℃时孕育剂加入量为5%,导流器倾斜角为45°时达到最好细化效果。经分析认为,孕育剂的加入促进了初生α-Al相的形核,而导流器的剪切和激冷作用促使树枝晶破碎形成新的形核质点,两方面的作用使金属凝固时存在大量的晶核,从而细化了组织。

真空搅拌铸造SiC_P/ZL101A复合材料显微组织及力学性能研究

通过对真空感应炉熔炼制备SiCP/ZL101A复合材料的显微组织、力学性能研究,分析了SiCP颗粒分布均匀性的工艺影响因素。结果表明：SiCP预处理有助于改善SiCP与熔体颗粒之间的润湿性,减少SiCP颗粒聚集,其最佳预处理工艺为1000℃/2h;液面涡流有利于SiCP颗粒均匀化,增加搅拌器转速可使液面涡流深度增加,有助于液面边缘SiCP颗粒与熔体混合;SiCP/ZL101A复合材料最佳制备工艺为搅拌转速300r/min、搅拌1h,其布氏硬度和比磨损率分别达到138.7HBS和1.35×10-4mm3·m-1·N-1。

ZL101A在铸造生产现场的一次熔炼技术

以高压开关用ZL101A铸件的熔炼工艺为例,对ZL101A在铸造生产现场的1次熔炼工艺进行了研究,并介绍了具体的工艺措施。采用该工艺后,可减少1次ZL101A的熔炼过程,在降低烧损、节省能源的同时,降低了ZL101A熔炼的总体成本。采用ZL101A在铸造生产现场的1次熔炼技术,不影响铸件的机械性能,采取适当的工艺措施,还可以使铸件得到良好的机械性能。

ZL101A铸造缺陷焊接修补可行性探讨

通过对不同热处理状态下ZL101A材料的焊接试验,并测其力学性能,确定材料焊接修补时的焊丝选用,以及热处理工艺对焊接修补工件的影响程度,进而明确ZL101A材料铸造缺陷的焊接修补工艺措施。

铸造缺陷对ZL101合金断裂行为的影响

通过扫描电子显微镜和光学金相显微镜观察ZL101合金断口及附近组织中的铸造缺陷,使用ANSYS软件分析了加载过程中铸造缺陷附近的应力场分布。结果发现:铸件在拉伸过程中由铸造缺陷附近的共晶组织内产生初始裂纹,裂纹沿着共晶区向外扩展,最终导致合金断裂。铸造缺陷附近形成的应力集中使Al基体发生局部塑性变形,大量位错塞积使Si相断裂。