消失模铸造充型过程数值模拟

运用PROCAST软件对板形铸钢件的消失模充型过程进行了数值模拟。考察了阶梯式浇注系统的充型顺序以及底注式浇注系统的充型形态，另外研究了底注式浇注系统的浇注速度对缺陷形成的影响。模拟结果表明，消失模铸造中，金属液优先从阶梯式浇注系统的上层内浇道充型，充型前沿流动紊乱，铸件容易出现气孔或夹渣；对于底注式浇注系统，充型前沿的流动相对平稳，但过快的浇注速度同样会导致气孔或夹渣缺陷。     

消失模铸造中阶梯浇注系统的适用性分析

砂型铸造中广泛使用的阶梯浇注系统常常被运用于消失模铸造,实践证明这样的技术移植并不总是成功的。为了探索阶梯浇注系统在消失模铸造中的适用性,数值模拟了消失模铸造中两种阶梯浇注系统对板类和套类铸件的充型过程。研究发现,空心阶梯浇注系统的所有内浇口几乎同时开始充型,而实心阶梯浇注系统的各内浇口开始充型的先后顺序与浇口杯至内浇口的流线长度相关,流线短的先开始充型。结果表明,实心带辅助直浇道的阶梯浇注系统在消失模铸造中可以实现阶梯浇注系统的功能,有较好的适用性,并且实心比空心效果好。     

消失模铸造的浇注系统

消失模铸造铸件的浇注系统除了具有与砂型铸造和熔模铸造的共同性外．还要满足铸件模样熔解，裂解、分解和合金熔液充型的要求。以一些铸件为例，介绍消失模铸造实际使用的浇注系统。     

消失模铸造浇注系统的设计原则

介绍了消失模铸造浇注系统设计的原则及注意事项,利用数值模拟软件分析了消失模铸造充型过程中金属液和泡沫前沿的状态,强调了3种浇注系统以及泡塑模高度对型壁迁移的影响,提出了以下建议:对于圆筒形铸件,优先选用筒内双S形横内一体、中间直浇道的浇注系统,或者在外圆设置阶梯浇注系统;对于小件串铸和简单铸件,采用顶注式浇注系统,这样有利于避免温降难题,并且有利于减少C夹杂类冷隔缺陷;对于箱体类铸件,采用U形横浇道的阶梯式浇注系统,该浇注系统充型状态均衡度较高,金属液充型前沿的气隙区也较稳定。     

消失模铸造制备球墨铸铁轮工艺研究

采用消失模铸造铸铁轮子,对消失模铸造的工艺过程进行了研究。采用Anycasting软件分析了浇注过程,对其充型顺序、凝固顺序、温度场分布等进行了分析。采用XRD、扫描电镜等对铸件的微观组织及缺陷进行了分析,结果表明,使用设计的负压浇注系统,金属熔体充型顺利;局部出现孔洞类缺陷及粘砂,是采用的涂料耐火强度低等因素造成的。     

工艺因素对镁合金消失模铸造平均充型速度的影响

消失模铸造的充型过程对于获得健全铸件至关重要，研究工艺参数对镁合金消失模铸造充型速度的影响，对于工艺参数的优化和铸件质量的提高具有非常重要的理论和实用价值。以AZ91D镁合金为研究对象，系统研究了浇注温度、模样密度、真空度、直浇道高度对镁合金消失模铸造充型速度的影响。研究结果表明：在研究的工艺因素中，以真空度对充型速度的影响最为显著，其次是模样密度和浇铸温度，直浇道高度的影响相对较小。其中随着真空度的增加，平均充型速度基本呈线性增大；随着模样密度的增加，平均充型速度减小；随着直浇道高度增加，充型速度呈增加趋势；随浇铸温度升高，平均充型速度开始增加，然后逐渐降低。     

镁合金真空低压消失模铸造的技术特征与实践

详细介绍了镁合金在真空低压消失模铸造下的技术特征.试验研究表明真空低压消失模铸造的流动性受充型气体的流量与压力、浇注温度、涂层厚度、泡沫密度、真空度等多方面的因素影响;在低充型速度和低真空度的条件下,液态镁合金在真空低压消失模铸造过程中的充型形貌均呈现以内浇道为中心的拱形层状推进流动,如充型速度加快,金属液流动前沿拱形形貌更加突出,而真空度增加会出现明显的"附壁效应";与重力消失模铸造比较,真空低压消失模铸造镁合金铸件凝固更呈现"同时凝固"特征;由于快速充型、压力下凝固,镁合金真空低压消失模铸造零件的铸态抗拉强度(σb=180.8MPa)、屈服强度(σ0.2=113.2 MPa)、伸长率(δ=4.4%),高于重力消失模铸造、树脂砂真空型铸造的铸态性能,达到了金属型铸造的铸态性能,经热处理达到了压力铸造镁合金的性能范围.浇注实践表明,真空低压消失模铸造对液态镁合金,具有良好的抗氧化保护能力、优良的浇注充型性能和力学性能,可铸造出高精度的、薄壁复杂的镁合金消失模铸件.     

铝镁合金消失模铸造技术研究及应用新进展

阐述了铝镁合金消失模铸造技术的现状,重点介绍了铝镁合金消失模铸造在浇注充型、振动凝固、压力凝固、壳型铸造等技术研究方面的新进展。作者认为,消失模铸造铝镁合金,必须重点解决针孔、缩松等缺陷,提高液态合金的充型能力和铸件的力学性能。     

镁合金真空低压消失模铸造的技术特征与实践

介绍了镁合金在真空低压消失模铸造下的技术特征。研究表明：真空低压消失模铸造的流动性受充型气体的流量与压力、浇注温度、涂层厚度、泡沫密度、真空度等多方面的因素影响；在低充型速度和低真空度的条件下，液态镁合金在真空低压消失模铸造过程中的充型形貌均呈现以内浇道为中心的拱形层状推进流动，如充型速度加快金属液流动前沿拱形形貌更加突出。而真空度增加会出现明显的“附壁效应”；与重力消失模铸造比较，真空低压消失模铸造镁合金铸件凝固更呈现“同时凝固”特征；由于快速充型、压力下凝固，镁合金真空低压消失模铸造零件的铸态抗拉强度（σh=180．8MPa）、屈服强度（σ0.2=113．2MPa）、伸长率（δ=4．4％），高于重力消失模铸造、树脂砂空型铸造的铸态性能，达到了金属型铸造的铸态性能，经热处理达到了压铸镁合金的性能范围。浇注实践表明，真空低压消失模铸造对液态镁合金，具有良好的抗氧化保护能力、优良的浇注充型性能和力学性能，可铸造出高精度的、薄壁复杂的镁合金消失模铸件，是一种极有潜力和优势的镁（铝）合金精密铸造技术。     

进气歧管消失模铸造温度场及充型特性的研究

在对进气管铸件在浇注及冷却过程中各点的温度进行测定的基础上，分析了工艺参数对铸件温度场和充型特性的影响，提出了用消失模铸造工艺批量生产进气管铸件时应注意的问题。     

镁合金反重力消失模铸造临界阻流面积的研究

通过4组试验研究了不同阻流面积情况下镁合金充型速度的变化规律，探讨可控气压下镁合金消失模铸造临界阻流面积大小及其与模样尺寸的关系。试验结果表明，可控气压下镁合金消失模铸造存在一个临界阻流面积，且液态镁合金在压缩气体和真空度的双重作用下，充型速度较快，临界阻流面积大于重力消失模铸造临界阻流面积，且随着铸件模数的增大而增大。     

消失模铸造技术在平板衬生产中的应用

介绍了大平面平板衬的消失模铸造，分析了埋箱过程中模样变形的原因，对比了三种浇注系统对平板衬充型过程的影响。结果表明，在消失模铸造中，埋箱时将模样立放且分批加入干型砂，能有效地避免平板衬模样在埋箱过程中变形；针对不同规格的平板衬，可以不设置冒口，通过合理地选择浇注系统，能够生产出合格的铸件。     

镁合金负压消失模铸造充型过程的研究

镁合金负压消失模铸造充型过程的直接观察实验的结果表明 ,不抽真空时 ,金属前沿呈微凸形平缓地向前推进 ;抽真空时 ,因在模样分解产物的排除方向上存在一正的压力梯度 ,金属液优先沿模样壁充填型腔使流动形态呈不规则的凹形形态。提高真空度 ,不规则的流动形态的凹度更大且充型时间明显缩短。浇注方式对流动形态和充型时间的影响不大 ,与顶注和侧注相比 ,底注时充型过程最为平稳 ,且其充型时间最长。根据试验结果 ,建立了镁合金负压消失模铸造充型过程的模型     

干式缸体消失模铸造的突破

缸体是发动机的主要部件,用消失模铸造生产的缸体具有高的尺寸精度、重量公差、表面质量。以缸体铸件为例阐述了如何通过选用合适的分型方案、浇注系统设计生产出性能合格的铸件,摸索消失模铸造工艺生产薄壁复杂件的新工艺。     

镁合金压铸浇注系统设计与压铸工艺参数优化

根据压铸镁合金铸件浇注系统的设计原则，设计了S11-1001211cb支架浇注系统，而后利用Flow-3D模拟软件进行充型模拟分析，根据模拟结果对其进行了优化设计。共进行了3种浇注系统的模拟分析，并最终确定了最优化浇注系统。此外，还利用模拟结果分析了充型速度对铸件成形性和品质的影响，从而优化了压铸工艺参数，在容易产生缺陷的部位加设溢流槽，可以尽量减少铸件缺陷，提高铸件的品质。     

Bifilm defects in ductile-iron support bracket castings

Many filling defects such as bi-film defect, gas bubble, loosed sand and etc., are developed by turbulent filling. These defects entrapped and flowed along mold cavity during the filling process. As a result, they makes casting property unreliable and unpredictable. The best way to prevent the filling defect is to control the gating velocity under a critical value using a bottom gating runner system. Two different gating system, top- and bottom- systems, are applied for casting ductile-iron support bracket. For these two runner systems, their filling defects are predicted by a numerical modeling. Two- and three- parameter Weibull probability are plotted to analyze the reliabilities of the mechanical properties of the castings from these two gating systems. A good and reliable runner system for casting a high elongation and fracture toughness of the support bracket was proposed in this study.     

球墨铸铁框架件的消失模铸造工艺

介绍了消失模铸造球墨铸铁框架件的研制经验,提出了消失模铸造球墨铸铁铸件控制的主要工艺参数,分析了铸件缺陷的形成原因.结果表明:采用底注式浇注系统和适当提高浇注温度可改善铸件表面质量,采用圆环形冒口可有效消除铸件缩松缺陷;用消失模铸造技术生产球墨铸铁框架类铸件,铸件表面质量高,成品率高,成本低,具有较好的经济效益.     

浇注系统设计的新启示

采用底注式平稳充型的方案来设计浇注系统，把液流在内浇道的出口速度作为限制瓶颈，它控制金属液在整个浇注系统的流动速度。在保证铸型充满的前提下，内浇道的充型速度最好限制在0.5m/s以内，以普通达铸铁精密铸造叶片为例，把传统的顶注式浇注系统和新的底注式浇注系统的结果进行比较，在充型过程中，采用X射线实时跟踪系统进行了观察，发现顶注式浇注系统充型紊乱，易造成夹杂，浇注的26个叶片中3处出现裂纹，30处出现夹杂缺陷，而采用底注式浇注系统，铸件充型平稳，没有裂纹，只有3处出现夹杂缺陷，优化效果明显。     

炉箅子铸造工艺改进

分析了热风炉炉箅子原铸造工艺存在的主要问题,针对炉箅子的结构和技术要求,采用消失模铸造工艺代替砂型铸造,从工艺参数、白模、浇注系统、消失模涂料、浇注温度和负压参数等方面确定了改进后的铸造工艺.实施结果表明,炉箅子的力学性能及其表面质量、尺寸公差完全达到用户的要求.与砂型铸造相比,明显提高了铸件的出品率,缩短了加工周期,经济效益显著.