基于自动化制造复杂砂芯制芯材料的试验研究

针对缸盖等复杂砂芯在自动化制芯、组芯生产过程中存在的变形、破损、模具磨损快等问题,试验研究了烧结球形陶瓷砂、复合添加剂、新型催化剂等对砂芯及铸件质量的影响,提出了自动化生产条件下保证砂芯质量及生产连续性的解决方案。最后指出:(1)选择烧结球形陶瓷砂,有利于改善冷芯盒树脂粘模倾向及减少水套砂芯表面缺陷,解决浸涂水基涂料后的剥落问题;(2)使用复合型抗脉纹添加剂比使用单一组分抗脉纹添加剂的抗脉纹效果更好;(3)新型催化剂可以有效提高砂芯初始抗拉强度,解决砂芯初强度低造成的变形破损等问题;(4)胺催化冷芯盒自动制芯组芯工艺条件下,合适的制芯材料及组分配方是保证制芯质量的必要条件。

提高SLS覆膜砂铸型(芯)强度的措施

分析了影响覆膜砂铸型（芯）烧结强度的因素，详细地讨论了提高选择性激光烧结（ＳＬＳ）覆膜砂铸型（芯）烧结强度的各种措施。从烧结方式上探讨了如何既提高ＳＬＳ制件强度、又保证制件的成形速度和精度的问题。

SR-新型铝合金铸造粘结剂的研究

SR-粘结剂是一种改性动物胶,该粘结剂以水为溶剂,本身无毒、无害、可生物降解,在混砂、造型、硬化、浇注和清砂过程中无有毒、有害和刺激性气味放出,对环境和现场操作者无危害,符合绿色铸造的要求.经实验证明,该粘结剂砂的抗拉强度高,发气量小,用SR-粘结剂砂生产的铸件表面光洁,无夹砂、气孔、缩松等铸造缺陷.型砂高温溃散性好,浇注后可通过水冲或振动进行落砂,清砂容易,特别适合于低熔点铝、镁及其合金铸件的生产,是一种理想的铝合金铸造粘结剂.

有机硅改性酚醛树脂固砂剂的制备、表征及固砂性能

以苯酚和甲醛为原料、草酸为催化剂合成线性酚醛树脂;然后与环氧氯丙烷反应,在酚羟基上引入环氧基团,得到环氧酚醛树脂;再与γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)发生开环反应,引入有机硅功能基团,制备了有机硅改性酚醛树脂。通过FTIR对其结构进行了表征,并对其固砂性能(抗压强度、渗透率保持率和耐介质性)进行了考察。结果表明,在树脂用量为6%、固化温度为45℃、固化时间为48h时制得的胶结岩心抗压强度达到8.8 MPa,渗透率保持率达到80%,具有较强的抗酸、抗碱、抗盐和抗氧化性能。

发动机缸体、缸盖用覆膜砂芯性能的研究

研究固化工艺及存放时间对缸体、缸盖用覆膜砂芯的抗拉强度和发气性的影响。得出型芯生产的最佳工艺方案:固化温度为230℃,固化时间为120 s,存放时间不能超过12 h。在这样的固化工艺与存放时间下,制备的型芯满足缸体、缸盖用覆膜砂芯高强度、低发气量的要求。

焦化防砂效果的影响因素分析

焦化防砂是一种防砂新技术 ,采取向地层内注入热空气使原油在高温下发生氧化裂解生成焦炭 ,从而将地层砂固结。通过实验的方法对影响焦化防砂效果的因素进行了分析。实验结果表明 ,注入热空气的最高温度是影响抗压强度的主要因素之一 ,只有在适宜的温度范围内 ,才能高效地得到固结的岩样 ;热空气达到预定的最高温度后 ,应该持续一定的时间 ,以保证一定的反应深度。化学反应前的温升速度与岩样抗压强度无关 ,在达到反应温度后维持足够的反应时间 ,所得岩样就能得到一定的抗压强度。空气流量越大 ,化学反应速度越快 ;当注入的空气量超过了化学反应所需的流量时 ,流量对抗压强度的影响不大。当反应生成适量的胶结物时 ,砂粒粒径越大 ,其固结抗压强度越高。此外 ,经过焦化处理的岩样的抗压强度还与砂粒粒度、油砂体积比、原油性质等因素有关。

超声回弹综合法检测大掺量复掺矿物掺合料混合砂混凝土实体抗压强度试验研究

在大掺量复掺矿物掺合料混合砂混凝土泵送浇筑的大型实体模型上进行超声、回弹测试,在原位钻取芯样替代实验室的立方体试块,采用最小二乘法回归拟合得到超声回弹综合法测强曲线。通过工程测试数据误差分析与验证结果表明,建立的综合法测强曲线较国家及北京曲线具有更高的检测精度,适合于该类混凝土抗压强度的现场检测。

CO_2硬化酚醛树脂的制备及在缸体砂芯上的应用

CO_2硬化酚醛树脂粘结剂是一种有利于环保的冷芯盒制芯材料。对酚醛树脂本体合成工艺进行了简要的总结,介绍了通过正交试验得到的合成工艺,制备的树脂砂具有吹气硬化,初始强度高的特点。对发气量等工艺性能进行了检测,并重点介绍了该材料在卡车大型柴油发动机缸体砂芯上的应用。生产实践表明,CO_2硬化酚醛树脂粘结剂制芯无毒、无味,浇注铸件内腔表面光洁,砂芯溃散性良好,生产出了合格的缸体铸件。

铝镁合金铸件用复合硫酸盐水溶性砂芯性能的研究

针对铝镁合金复杂薄壁铸件铸后清理难的问题,以硫酸镁和硫酸铝复合溶液为粘结剂,采用二次微波加热硬化工艺制备了复合硫酸盐水溶性砂芯。对比分析了硫酸镁水溶性砂芯和硫酸铝水溶性砂芯的性能特征,研究了复合硫酸盐水溶性砂芯性能的影响因素,测试了复合硫酸盐水溶性砂芯的水溶溃散性,通过环境扫描电镜分析了复合硫酸盐水溶性砂芯的微观形貌。结果表明:二次微波加热硬化复合硫酸盐水溶性砂芯具有较优的综合性能,其即时抗拉强度可达1.3 MPa、4 h存放强度约1 MPa,铸后水溶溃散性优异,水溶速率可达50.74 kg/(min·m2)。微观分析结果表明:粘结桥吸水而出现裂纹或孔洞,导致砂芯强度降低。

3D打印呋喃树脂砂芯强度影响因素的研究

介绍了3D打印呋喃树脂砂芯强度影响因素的研究方法:使用工业级3D打印机,按照不同的参数打印φ40 mm的抗压试块,抗压试块经120℃烘干硬化20 min后,自然冷却至室温,通过打印过程参数的变化,进行了3因素3水平正交试验和极差分析。试验结果表明:(1)影响3D打印砂芯强度的因素主次顺序为下砂口宽度、打印层厚度、紧实板角度;(2)铺砂器下砂口宽度越大,砂芯强度越高;铺砂厚度越小,砂芯强度越高;铺砂器紧实板角度越大,砂芯强度越高。

提高铸造用3D打印砂芯(型)强度的方法

针对影响铸造用3D打印砂芯(型)强度的因素进行研究,以指导3D打印砂芯(型)更好的应用于不同的铸造场合。具体为通过对砂芯(型)3D打印工艺参数、外部引入热能及机械振动等因素进行试验对比,得出各因素对3D打印砂芯(型)强度的影响规律。研究发现,从工艺参数方面提高树脂浓度与喷液量、提高固化剂比例,以及引入外部热能与振动,均可增强3D打印砂芯(型)强度,从而满足各类铸造需求。

透平缸细长孔芯的工艺设计优化

分析了细长孔芯在透平缸内的受热情况。介绍了芯砂和芯骨对细长孔芯强度的影响。重点介绍芯砂和芯骨的选择,使细长孔尺寸准确,芯砂便于清理。

三乙胺法冷芯盒砂芯抗拉强度性能的研究

三乙胺法冷芯盒砂芯的抗拉强度受到环境湿度、存放时间以及涂料种类的影响。试验结果证明:砂芯存放在干燥环境中30天,抗拉强度达到终强度后保持恒定不变;存放在生产现场(环境湿度45%RH~65%RH)30天,抗拉强度先增大后减小,衰减35.9%;浸涂水基涂料和醇基涂料后,砂芯抗拉强度大幅降低,水基涂料导致砂芯抗拉强度降低更加严重。砂芯在一定的环境湿度下存放,抗拉强度随时间的延长而降低,通过加热烘干后强度保持不变,证明以聚氨酯粘结膜为主要成分的树脂粘结桥结构发生水解反应后,受到的破坏是不可逆的。

水分散型活性固砂剂的制备及性能评价

针对胜利油田油井地层砂表面存在的油膜、水膜导致的化学防砂效果不理想的问题,依据自由基接枝反应机理,以环氧树脂为主链,通过在侧链接枝亲水性和亲油性基团制备了活性固砂剂。通过红外光谱、元素分析、热重分析、动态光散射分析等研究了活性固砂剂的结构和固砂剂乳液的稳定性,考察了固结温度、固结时间、原油附着量、填砂管含水率对固结砂芯抗压强度和渗透率的影响。结果表明,接枝了亲水亲油基团的活性固砂剂乳液悬浮性较好、黏度较低。固砂剂热分解温度为80℃,适用于低温井下环境。固结温度、固结时间、填砂管含水率对固结砂芯抗压强度的影响较大。固结岩芯抗压强度随固结时间的延长而增加、随温度升高先增加后降低。随填砂管含水率的升高,固结砂芯抗压强度先增加后降低,渗透率逐渐减小。随油水混合物浸泡液原油含量的增加,固结岩芯抗压强度降低,但降幅较小,受原油附着量的影响较小。在40数80℃、20%原油含量和固结时间72 h的条件下制得的油砂固结砂芯的抗压强度和渗透率分别为5.5 MPa和17.5μm^2,几乎不受砂粒表面油膜水膜的影响。

湿法再生砂在冷芯盒制芯中的应用及性能分析

介绍了湿型旧砂的湿法再生流程和再生砂性能指标相对于原砂的变化,试验研究了再生砂加入比例对砂芯强度的影响、湿法再生砂的抗潮性以及配比砂和原砂制样上涂料前后强度变化,最后指出:(1)湿法再生砂和原砂混配制芯,随着再生砂比例增加,样块的3 h强度降低;(2)配比砂制样涂料后强度降低幅度较原砂大,湿法再生砂的抗潮性较原砂差;(3)湿型再生砂与原砂按6:4配比生产制芯,制芯过程稳定正常,对应铸件质量满足生产要求。

抗脉纹剂材料对比研究及应用

对四种抗脉纹剂材料进行了对比试验,研究了四种抗脉纹剂的物理性能,其加入量对芯砂强度及芯砂热膨胀性能的影响。对比分析了其在某铸铁气缸盖的气道砂芯上的实际应用效果,获得相应试验数据,为抗脉纹剂材料的应用提供参考。

机制砂特性在PHC管桩的应用研究

机制砂在颗粒形态、细度模数、物理性质和化学成分等方面与河砂有明显不同。本文从机制砂的细度模数和颗粒级配、压碎指标值和轻物质含量、试块强度和实体强度方面对机制砂在PHC管桩的应用进行了研究。

气体机缸盖内腔烧结缺陷分析与改进

针对气体机缸盖在铸造生产过程存在的喷油器及上水夹层芯局部位置出现烧结缺陷进行了分析,通过降低铁液浇注温度、使用新型涂料及制芯材料、优化砂芯结构等工艺改进措施,缸盖内腔烧结缺陷得到明显的改善,铸件内腔品质得到了提升,铸件废品率得以降低,同时减轻了细清员工的劳动强度。

影响三乙胺冷芯盒树脂砂强度的因素及应对措施

介绍了三乙胺冷芯盒树脂砂在冷芯盒射芯工艺、树脂加入量与三乙胺吹气时间为固定因素的情况下,原砂含泥量和含水量,制芯时的空气湿度和温度,芯砂可使用时间等因素的变化对强度性能的影响。分析总结出了南方地区冷芯盒树脂砂使用过程中的强度变化趋势曲线,确保冷芯盒制芯过程的质量控制及效率提升。最终制芯效率由280台/天提升到了320台/天,效率提升了15%。

三乙胺冷芯盒砂芯存储条件优化

为了解决三乙胺冷芯盒砂芯(以下简称冷芯)存储时间过短和存储强度过低的问题,对恒温恒湿库和中试车间这两种不同环境条件下的冷芯强度进行了研究和分析,运用minitab软件对冷芯的存储效果进行模拟,得到线性回归模型,运用试验优化设计最终得到温度20℃、相对湿度10%的最佳的工艺组合,使冷芯强度从1.05 MPa提高到1.57 MPa,节约了存储空间和不必要的存储成本。目前最优工艺设定已经在公司内部得到了推广应用,效果明显。