基于RP的快速精铸型壳的制备工艺

研究了装炉温度对快速成形用光固化树脂热膨胀特性的影响和型壳制备工艺。研究表明,装炉温度不同,光固化树脂的热膨胀趋势基本相同,但膨胀量（率）不同;装炉温度越高,热膨胀曲线斜率越大,其膨胀率越大;随着装炉温度的升高,树脂原型的最大膨胀率增大。型壳浆料用硅溶胶作粘结剂,面层用锆英粉作耐火材料,背层用上店土粉作耐火材料,撒砂材料用上店土砂;确定了快速精密铸造用型壳的焙烧工艺为80～100℃装炉焙烧,以100℃/h速率升温到950℃保温30 min,随炉到室温出炉。     

基于SLA的快速精密铸造型壳制备工艺的研究

研究了入炉温度对快速成型用光固化树脂热膨胀特性的影响，研究表明，入炉温度不同，光固化树脂的热膨胀趋势基本相同，但膨胀率不同；入炉温度越高，热膨胀曲线斜率越大，其膨胀速率越大；随着入炉温度的升高，树脂原型的最大膨胀率增大。据此，确定了快速精密铸造用型壳的焙烧工艺为80～100℃入炉焙烧，以150℃／h速率升温到950℃保温30min，随炉冷却至室温出炉。     

Ag-In-Cd合金堆内微观组织及热物性能的实验模拟

通过添加不同量的Sn,同时改变合金中Ag、In和Cd含量的方法模拟了Ag-In-Cd合金在反应堆内中子辐照下的成分变化。采用光学显微镜、SEM、XRD研究了成分发生变化情况下合金的微观组织和热导率、比热容、热扩散率和热膨胀率等热物性能。结果表明:由于Sn组元的添加,Ag-In-Cd三元合金转变为Ag-In-Cd-Sn四元合金的同时,其微观结构由原来的单相结构(fcc)转变为双相结构(fcc+hcp),第二相为Ag3In。Ag-In-Cd-Sn合金的热导率、比热容、热扩散率和热膨胀率在25~600℃范围内都随温度的升高而升高,但在相同温度条件下,随合金中Ag含量的减少和Sn含量的增加,合金的热导率和热扩散率会发生明显的下降,而比热和热膨胀率却略有上升。     

热处理对CuZnAl形状记忆合金热膨胀特性的影响

采用热膨胀分析法和差示扫描量热分析法，研究了经不同热处理工艺的CuZnAl形状记忆合金（Shape Memory Alloy简称SMA）的热膨胀特性。发现经过不同热处理工艺后，CuZnAl合金不但具有不同的形状记忆效应，而且在不同温度范围内表现出不同的热膨胀特性。马氏体逆相变过程中，其热膨胀系数有峰值出现，水淬的CuZnAl SMA首先达到峰值并且峰值比分级淬火的高。相变后在80～240℃温度范围内，分级淬火的CuZnAl SMA的热膨胀系数值比水淬的小。不论水淬还是分级淬火，在该温度段热膨胀系数随温度的增加有下降的趋势。在240～280℃温度范围内，由于少量贝氏体的存在，该合金的热膨胀系数又会有突变。故淬火方式与时效时间都会影响CuZnAl SMA的热膨胀系数。     

石英砂热膨胀性的研究

以大林砂、围场砂、平潭砂等为研究对象,采用自制的铸造用砂热膨胀性测定仪,分别对不同产地的铸造用砂的随温热膨胀和等温热膨胀进行了测试,对其热膨胀特性进行了研究.结果发现,石英砂的膨胀以热膨胀为主,相变膨胀为辅.膨胀量受加热温度、砂子粒度以及SiO2含量的影响.经700 ℃热再生的石英砂的热膨胀性低于同类新砂.     

铝合金强力旋压变形区温度变化规律

建立了铝合金薄壁精密筒形件三旋轮强力旋压变形区温度变化数学模型,计算并分析了变形区温度变化规律及其对旋压工艺的影响。研究结果表明:多道次强力旋压时,变形区温度最高升温约160℃,变形区金属的变形抗力明显降低约40 MPa;在分析变形区温度变化对壁厚减薄率影响规律的基础上,提出了壁厚减薄率一致性的概念,为薄壁高精度铝合金筒形件旋压提供了理论参考。旋压变形区温度变化导致旋压坯料在厚度方向上产生热膨胀,最大热膨胀量达85μm,名义减薄率与实际减薄率不一致,壁厚减薄误差率达12%。     

树脂砂铸铁件夹砂的产生和防止

分析了树脂砂铸铁件产生夹砂的原因，指出对于大型球铁铸件，夹砂缺陷主要是由于砂型各部分硬化进程不一致而产生应力或裂纹，在浇注铁水高温的作用下，砂子产生的热膨胀导致铸型沿裂纹断开，金属液渗入而形成夹砂。根据不同温度选择适当浓度和品种的催化剂，使催化剂加入量为树脂量的４０％～６０％，树脂砂有适宜的硬化速度，再辅以均匀混砂，快速填砂等措施，就能获得低应力无裂纹铸型，克服铸件夹砂缺陷     

水泥品种对水泥基材料热膨胀性能影响的研究

针对不同品种水泥基材料在高温下体积稳定性问题,采用差示热膨胀仪对普通硅酸盐水泥、高铝水泥和硫铝酸盐水泥分别制成的水泥石的热膨胀性能进行了测试,并用DTA/TG对影响水泥石高温热性能的原因和机制进行了分析。结果表明：3种水泥石的热膨胀率均随着温度的升高先增加后显著降低,到达一定温度后趋于稳定。分析热膨胀随温度变化的规律获知,3种水泥在高温状态下应用时,高铝水泥体积稳定性最佳、硫铝酸盐水泥次之、普通硅酸盐水泥石最差。水泥石的热膨胀均是由其固相组分的受热膨胀与主要水化产物的脱水收缩共同作用的结果,而水泥品种不同,其水化产物中主要脱水组分截然不同。     

新型镍基高温合金GH4282的热物理性能

为获得GH4282合金在1 100℃以内的热物理性能,采用不同热物理性能测试方法测定和分析了该合金的熔点、热膨胀、热扩散率、热导率、比热容、弹性模量、剪切模量、泊松比。结果表明:在1 100℃以内,GH4282合金的热膨胀系数、热扩散率和热导率均随温度的升高而增加,但其弹性模量和剪切模量均随温度升高而减小。用最小二乘法建立了GH4282合金在1 100℃以内的线性热膨胀、平均线膨胀系数、热扩散率、热导率、比热容、弹性模量、剪切模量、泊松比与温度之间的函数关系式。     

石英玻璃热膨胀性能的高温分子动力学研究

采用基于第一性原理的COMPASS力场对石英玻璃的热膨胀性能作了分子动力学研究。结果分析表明Si-O键长与Si-O-Si键角是导致结构随温度变化的主要因素，两者的变化趋势和变化速率决定了材料热膨胀的不规则性。此外，还根据四面体体积随温度的变化粗略估算了四面体间隙的变化，对负热膨胀现象做了进一步讨论。     

烧结陶粒砂在树脂砂中的应用效果

烧结陶粒砂是由耐火粉料、粘接剂、助熔剂等粉料,经过造粒、干燥、筛分、烧结制成。具有耐火度高,球形度高等优点。主要应用于覆膜砂,其他应用较少。结果表明,通过烧结陶粒砂实际应用于三乙胺冷芯盒工艺制芯发现,烧结陶粒砂表面有孔洞,造成冷芯盒强度低。烧结陶粒砂在覆膜砂中应用,具有强度高,膨胀率低的优势。     

铸造生产中硅砂的选用

介绍了硅砂的膨胀相变特性及其与各种铸造缺陷的关系。叙述了铸造用硅砂的物化性能要求,包括SiO2含量、粒度分布、表面形貌、表面洁净度等。说明了不同用途的原砂的选用原则:包括铸钢用砂,铸铁用砂,铸铜、铸铝用砂,V法用砂,消失模及实型用砂,树脂自硬砂,覆膜砂用砂等。最后指出,铸造用砂应根据铸件种类、铸件大小、铸型类别、工厂生产条件,就近合理选用原砂;人造硅砂易破碎、复用性差,除一次性用砂的水玻璃型和厚大铸件使用外,尽量慎用。     

原砂粒度、树脂加入量对呋喃树脂砂强度的影响

树脂砂强度直接影响到铸件品质。树脂砂强度受到多种因素影响,其中,原砂粒度、树脂加入量对呋喃树脂砂的强度有着非常强烈的影响。通过对不同树脂固化剂加入量以及不同原砂粒度的试样强度进行分析,同时利用扫描电镜分析树脂砂粘结、断裂机理,研究了上述因素对呋喃树脂砂强度的影响。结果表明,粘结桥间的气孔将直接影响到树脂砂强度,树脂添加量在1.25%~1.75%时,树脂砂强度较好。原砂粒度较小时,粘结桥容易与原砂发生剥离,降低树脂砂强度。     

WP7缸盖内腔铸造缺陷的控制

针对我公司新开发的WP7缸盖铸件内腔出现的烧结、脉纹、残留砂等问题,从制芯覆膜砂材料、涂料等入手进行试验分析:最后确定采用高温低膨胀的覆膜砂和3861涂料有效解决了WP7缸盖内腔烧结和脉纹缺陷;并从制芯覆膜砂常温抗拉强度、溃散性及清理工艺方面进行分析试验,确定了适当的覆膜砂常温抗拉强度和铸件清理工艺方案,有效地解决残留砂的问题.     

再生砂微粉含量对树脂砂强度的影响

研究了再生砂微粉含量对树脂砂强度的影响。结果表明:为保证型(芯)砂终强度稳定在0.8~1.6 MPa,必须严格控制再生砂微粉含量在2.0%以下;要保持抗拉强度不变,微粉含量越高,所需要的树脂加入量越多;大量微粉的存在不但降低树脂砂透气性,而且大量消耗树脂,导致树脂砂的发气量增大,发气时间延长。     

聚氨酯砂改性工艺研究

采用红外光谱技术研究了聚氨酯砂的固化反应机理, 通过向聚氨酯砂中加入呋喃树脂砂进行改性处理, 并采用热失重及扫描电子显微分析技术研究了聚氨酯砂的改性机理。结果表明, 聚氨酯砂中加入呋喃树脂砂以后, 由于在高温下树脂膜分解速度下降, 高温强度得到提高。呋喃树脂砂合适加入量为１０ ％ , 改性聚氨酯砂具有良好的综合性能     

树脂芯砂的混入对湿型砂质量的影响

论述了在用湿型砂生产铸铁件的型砂系统中混入大量树脂砂时,对型砂粒度、膨润土有效含量、抗粘砂性能的影响,并提出了相应的措施.针对铸造一厂的型砂系统,详细介绍了灰铸铁型砂系统物料的变化情况、混入树脂砂对型砂发气量的影响,并成功实施了将灰铸铁型砂系统的旧砂代替新砂使用在球墨铸铁型砂中的工艺,这一工艺的实施不仅降低了成本和铸件缺陷,而且使型砂的性能更稳定.实践证明:在用湿型砂生产有芯铸件时,芯砂的粒度要与型砂的粒度基本一致;混入树脂砂中的树脂膜可以起到一定的防止铸铁件粘砂作用,应当加以利用;适当地往型砂系统中补充旧砂对型砂系统的稳定是有利的;控制好型砂的有效膨润土含量和有效添加剂含量是大量树脂砂混入型砂系统情况下稳定型砂系统的有效途径.     

Performance of digital patternless freeze-casting sand mould

Digital patternless freeze-casting technology is a new approach for obtaining frozen sand moulds using digital milling technology.The change law of tensile strength and air permeability of frozen sand moulds (100-mesh and 200-mesh silica sand,and zircon sand moulds) under different freezing temperatures and water contents was studied.Results show that with the decrease of freezing temperature and the increase of water contents,the tensile strength and air permeability of the sand moulds are gradually improved.Meanwhile,computed tomography technology was used to characterize the shape and size of the water film between the sand particles mixed with 4wt.% water.The results show that in silica sand moulds,the form of water film is lumpy,and 200-mesh silica sand moulds have more water films and higher proportion of small-sized water films than 100-mesh silica sand moulds,while in zircon sand moulds,the form of water film is membranous.At the same freezing temperature and water content,the tensile strength of zircon sand mould is the highest,and 100-mesh silica sand mould is the lowest.A comparative solidification experiment of A356 aluminum alloy was carried out in frozen sand mould and resin sand mould.The results show that the primary α-Al phase appears in the form of equiaxed and eutectic silicon phase is needle-like in freezing sand mould casting,but the primary α-Al phase grows in the form of dendrites,and the eutectic silicon phase is coarse needle-like in the resin sand mould casting.The difference of microstructure is caused by the different cooling rate.The cooling rate of A356 aluminum alloy in frozen sand mould is higher than that in resin sand mould.     

含砂海水中环氧树脂/Q235钢体系的冲刷腐蚀行为研究

目的 研究环氧树脂/Q235钢体系在含砂流动海水中的耐冲刷腐蚀性能.方法 采用旋转冲刷腐蚀试验装置进行不同流速、不同含砂量下环氧树脂/Q235钢体系的冲刷腐蚀试验,利用表面观测、电化学测试以及扫描开尔文探针(SKP)技术研究冲刷腐蚀后体系的腐蚀规律.采用计算流体动力学(CFD)方法模拟计算冲刷流场和砂粒分布.结果 高流速下的砂粒不断冲击涂层表面,导致涂层破损,使基体与海水直接接触,造成基体腐蚀,基体腐蚀又导致涂层的进一步破损.当冲刷流速在5～6 m/s之间时,涂层发生破坏,涂层底部腐蚀连接成片,生成片状腐蚀产物,腐蚀产物表面有较长裂缝.当含砂量达到1.5％(质量分数)时,涂层也发生破坏,但是其以孤立的腐蚀坑为主.Q235钢基体发生点蚀后,点蚀周围的腐蚀敏感性增加.随着腐蚀时间的增加,阳极区逐渐变宽,阴极区逐渐向外移动.腐蚀区域逐渐扩大,形成腐蚀通道.最终,腐蚀通道相互连接,从而在涂层下引起更大范围的腐蚀.结论 与含砂量相比,环氧树脂涂层的冲刷腐蚀对流速敏感性更高.     

用冷硬树脂砂试制镁合金铸型的工艺尝试

本文针对镁合金用冷硬树脂型砂,提出了几种防燃附加物的选配和用量;通过控制树脂加入量,改善型砂的溃散性;采用两砂造型以简化造型工艺、节约冷硬树脂砂用量;结合镁合金机匣铸件特点,采用冷铁内移和冒口外调等工艺措施,达到使铸件精确美观。