一种Al-Mg-Si-Cu系合金半连续铸造工艺研究

由于Al-Mg-Si-Cu系合金较于普通Al-Mg-Si合金化程度高,在半连续铸造中更容易产生裂纹等缺陷,成型较为困难,本文研究直径为310mm铸锭的半连续铸造工艺,结果表明:当熔炼控制温度在750℃～770℃之间,控制盘尾温度670℃～690℃之间,稳定铸造速度控制在35mm/min～45mm/min范围内,制品表面质量良好。     

6082铝合金近终形铸锭质量研究

研究了6082铝合金近终形铸锭质量变化。结果表明,当铸造温度为720℃,铸造速度为100mm/min,冷却水压为0.02MPa时,近终形铸锭重心位置的冷却速率为3.7℃/s,平均晶粒度为142μm,铸锭角部位置的冷却速率为7.2℃/s,平均晶粒度为119μm。在50mm/min至140mm/min变化范围内,随着铸造速度的增加,近终形铸锭偏析层和缺陷层厚度逐渐减小,晶粒逐渐细化;但当铸造速度增加至140mm/min时,晶粒细化效果不再显著。     

挤压工艺参数对挤压过程影响规律的仿真模拟研究

研究对象是某6063工业铝型材,将建立好的三维模型导入到有限元Altair Hyperxtrude分析软件进行仿真模拟,通过改变型材挤压工艺参数（挤压比、棒料预热温度、模具预热温度、挤压筒预热温度、挤压速度）,研究其对金属流动的规律,基于直交表Taguchi方法分析各挤压工艺参数对型材截面速度分布和挤压力的影响规律.结果表明:对于型材截面流动均匀程度指标参数,最佳挤压参数为挤压棒料外径205 mm、挤压垫速度3.2 mm/s、棒料预先加热温度480 ℃、挤压模具预先加热温度470 ℃、挤压筒预先加热温度440 ℃;对于挤压力指标参数,棒料外径200 mm、挤压垫速度1.4 mm/s、棒料预先加热温度490 ℃,挤压模具预先加热温度480 ℃、挤压筒预先加热温度460 ℃.      

7075铝合金扁锭铸造缺陷研究

用OLYMPUS金相显微镜、EDAX能谱分析仪等对不同铸造工艺条件下的7075铝合金扁铸锭进行显微组织和化学成分分析。结果表明,当7075铝合金扁锭铸造温度为735℃、铸造速度为43mm/min时,扁锭铸态组织晶粒细小,弥散相分布均匀,疏松和气孔等缺陷最少;通过对优化铸造工艺条件下的扁锭均匀化退火处理,当退火温度为465℃、退火时间为24h时,扁锭铸态组织偏析消除,晶粒分布更均匀,轧制后的铝板强度与未处理的相比更高。     

■320mm大直径6063铝合金圆铸锭生产工艺研究~*

为了改善■320 mm大直径6063铝合金圆铸锭内部组织及表观质量,提高生产成品率,降低生产成本,研究开发应用了电磁细晶铸造、多孔石墨油润滑技术。结果表明,将电解原铝液采用虹吸方式引入铝合金固定式柴油熔炼炉,在780℃～790℃下熔炼20 min,经过炉底高纯氩二次喷粉精炼、真空在线除气处理和双级过滤,供油次数为7～11 (次/6s),铸造速度为55 mm/min～60 mm/min的,电磁频率为20 Hz～30 Hz,铸造温度为710℃～730℃,冷却水流量230 m3/h～240 m3/h时,能生产出外观质量及内部组织结构均满足使用要求的准320 mm大直径6063铝合金圆铸锭。     

基于Mile算法的大型TC4钛合金扁锭连铸模拟分析

电子束冷床炉熔炼是生产钛及钛合金铸锭的主要方法,利用该方法能够生产出高低密度夹杂少、组织成分均匀的高品质钛合金铸锭,而工艺参数是决定铸锭质量的主要因素。本研究利用铸造模拟专用软件PROCAST对电子束冷床炉熔炼大型TC4钛合金扁锭的连铸凝固过程进行数值模拟,研究了不同工艺条件下铸锭的温度场分布特征、初生枝晶半径、二次枝晶臂间距等,最终确定出本模拟工艺条件下,电子束冷床炉熔炼TC4钛合金扁锭的最佳工艺参数为熔炼速度250 kg/h,铸造速度20 mm/min,浇注温度1 700℃。     

AM60镁合金方向盘骨架压铸充型过程数值模拟

利用仿真软件FLOW-3D,对镁合金汽车方向盘骨架进行模拟.使用正交实验分析方法确定了压射速度、模具温度、浇注温度改变时压铸件产生缺陷百分比的变化.进行多组正交试验后,在优化的工艺参数下,观察液态镁合金充型及凝固过程中流场和温度场的分布情况,预测缺陷出现的部位,以寻求最佳的工艺参数,从而使铸造工艺和模具的设计得到了优化.模拟结果表明:最优的压射速度应为2.34m/s,模具初温为220℃,浇注温度为700℃,能达到最佳充型效果.     

3104铝合金低液位铸造过程多场耦合模型的开发及工艺优化

应用专业铸造过程模拟软件Procast,建立了铸锭规格为440mm×1320mm的3104铝合金低液位铸造过程多场耦合模拟模型,获得了铸锭内部温度分布和流动情况以及应力应变的累计过程。利用该模型对3104铝合金低液位铸造过程进行工艺优化,结果表明,通过调整铸造速度和冷却水流量工艺参数,能够确定适合的凝壳初始位置h,减小铸造开始阶段铸锭第一主应力,采用此工艺,铸锭表面质量光滑,裂纹缺陷消除。     

铸造工艺参数、截面尺寸对K24镍基铸造高温合金的组织和性能的影响

本文研究了浇铸温度、铸型温度、孕育剂和截面尺寸对K24镍基铸造高温合金的组织和性能的影响。采用不同工艺参数浇铸不同截面尺寸和形状的试样,观测其晶粒度、枝晶尺寸、碳化物和γ/γ′共晶相的形态和面积百分数,测试750、975℃持久性能和900℃疲劳性能。试验结果表明:相同铸造工艺条件浇铸的φ5mm棒状试样和2×10mm板状试样的组织差异很大,且组织的变化引起性能的差异,薄壁空心叶片的最佳铸造工艺和板状的最佳工艺相一致。     

大直径6082铝合金圆铸锭热顶铸造工艺技术研究

基于大直径6082铝合金圆铸锭在熔铸过程中容易产生气孔、疏松和晶粒粗大等熔铸缺陷,在对其化学成分进行优化的基础上,通过选择合适的铸造方法、合理的熔体处理方法以及晶粒细化方法,并合理搭配铸造速度、铸造温度和冷却强度三大铸造工艺参数,实现了生产符合后续挤压工艺要求的高品质Φ605 mm 6082铝合金圆铸锭的目的。     

竖铸铝母线成份与工艺参数的确定

本文通过对影响竖铸铝母线质量的因素进行分析和研究，确定了适宜铸铝成份和铸造工艺技术参数，铝母线中铝含量应不小于99．65％．Fe／Si控制在1．2～1．5，铸造温度720～730℃，铸造速度80～100mm／min，冷却水压力0．8～1．0kg／cm^2。铝液的水平面距结晶器内上缘约2cm。     

银包铝棒材立式连铸复合成形制备工艺

以直径20 mm, 包覆比50%的银包铝细棒为研究对象, 通过有限元数值模拟以及相应的实验验证, 得出了银包铝复合材料立式连铸复合成形工艺的边界条件.采用ProCAST软件模拟了立式连铸成形过程, 得出各工艺参数对连铸结果的影响规律, 给出了可行的连铸工艺参数范围及工艺调控策略, 以模拟结果为指导, 制备出表面质量高、复合界面效果良好的银包铝复合棒材.实验结果表明, 芯管长度、连铸速度对结果的影响最大, 芯管长度影响了芯管出口处双金属的接触温度、接触时间, 并直接改变了铝芯固液界面的相对位置.当芯管长度过短时, 银铝界面反应较强烈, 当芯管长度过长时, 芯棒冷却强度大, 芯部铝产生明显的冷隔.随着连铸速度的增大, 银的固液界面到芯管出口距离逐渐减小, 铝的固液界面距出口距离逐渐增大; 铝液铸造温度升高, 冷却水减少也会带来相似的作用.结果显示, 芯管长度30 mm, 速度37~67 mm·min-1, 银的铸造温度1225~1325℃, 铝的铸造温度800℃, 冷却水流量约300 L·h-1是可行的银包铝连铸工艺.      

Q460钢3 250 mm x 150 mm宽板坯凝固传热数值模拟研究和应用

以Q460钢(/%:0.17C,0.35Si,1.5Mn,0.020P,0.020S,0.020Nb,0.075V)3 250 mm×150 mm宽板坯为研究对象,采用ANSYS软件建立凝固传热模型,研究拉坯速度、比水量、过热度等工艺参数对铸坯凝固过程的影响。模拟结果表明:拉坯速度每增大0.10 m/min,矫直段铸坯表面温度升高36.5℃,出坯温度升高50℃,坯壳厚度减薄2.4 mm,液心长度增加1.2 m;每增加1℃的过热度,矫直点铸坯上表面中心温度增加1.73℃,延长液芯长度0.11 m;因此,拉坯速度是影响铸坯质量的关键。生产应用表明,3 250 mm×150 mm板坯拉速1.20～1.25 m/min,过热度15～20℃时板坯表面矫直温度大于950℃,降低了铸坯中心疏松和偏析,表面质量显著提高。     

基于刚塑性模型的钨基合金喂料螺杆挤压成形有限元仿真及工艺优化

钨基合金喂料的螺杆挤压具有可生产直径较大,挤压比较大,且生产效率高等优点。利用Deform-3D软件,通过采用刚塑性模型对钨基合金喂料在挤压温度为60℃、70℃、80℃和挤压速度为3 mm/s、5 mm/s、7 mm/s的挤压条件下进行有限元模拟,分析了每种条件下速度场、温度场、损伤及应力场变化,并将最优结果与螺杆挤压实验相验证。结果表明:在挤压温度为70℃,挤压速度为5 mm/s下,得到直径为30 mm的棒坯表面光亮无缺陷;模拟结果与实验结果吻合。     

镍基合金热挤压工艺参数的影响规律分析

根据镍基合金Incoloy028的数学模型,利用Deform-2D有限元软件模拟计算了合金的热挤压过程,系统分析了热挤压工艺参数对合金组织的影响规律。结果表明,管坯预热温度、挤压速度和挤压比是Incoloy028合金管材热挤压过程中最主要工艺参数,为获得最优的热挤压组织,最佳的热挤压工艺参数是坯料预热温度为1140~1180℃,挤压速度为200mm/s,挤压比为15.63。     

高硅钴白合金的处理工艺研究

为解决高硅钴白合金中有价元素难以浸出的问题，在硫酸体系中，以氯酸钠作为氧化剂，并加入高硅钴白合金中的组成元素之一Fe³⁺作为氧化传质体，有效浸出了高硅钴白合金中的Co和Cu,并减少了Si的浸出。通过正交试验研究了初始Fe³⁺浓度、高硅钴白合金粒度和反应温度对浸出效率的影响，得到了优化工艺参数，并根据现实生产需求，确定了浸出成本更低的经济工艺参数。优化工艺参数为：起始Fe³⁺浓度为15 g/L,高硅钴白合金粒度为<0.075 mm,反应温度为85℃。其中，起始Fe³⁺浓度对浸出效率的影响最大。在优化工艺参数下浸出5.5 h, Co、Cu浸出率分别达到99.3%、98.7%。经济工艺参数为：起始Fe³⁺浓度为10 g/L,白合金粒度为0.075～0.150 mm,反应温度为85℃;浸出6.7 h后Co、Cu浸出率分别达到98.9%、98.5%。     

阶段平衡降温法提取硅的研究

研究阶段降温法提取硅的最佳工艺条件,考察合金在凝固过程中的保温温度、保温间隔时间、降温幅度及搅拌速度对初生硅生长及分布规律的影响,并比较不同终止温度和搅拌情况下的提取率。结果表明,当保温温度为900℃,降温幅度为10℃,保温间隔时间为20min时,硅的平均直径达到0.466mm,粒径大于3.35mm所占比例达到20.2%;当搅拌速度为50r/min,终止温度为640℃时,通过搅拌的方法提取的合金含硅量高达44.3%。     

电解铝液生产大尺寸扁锭工艺技术研究

针对目前国内铝合金铸锭存在的质量问题进行了分析,总结了电解铝液生产工艺的铸造工艺及熔炼工艺的注意要点,并就冷却强度、铸造速度、铸造温度以及结晶器液面高度等相关工艺参数的优化控制,提出了几点建议。     

49MnVS3曲轴用非调质钢控轧控冷工艺技术研究及应用

49MnVS3非调质钢(/%:0.47C,0.39Si,0.90Mn,0.016P,0.050S,0.22Cr,0.09V,0.015Ti,0.011Al,0.02Ni)的生产流程为铁水预处理-60t顶底复吹转炉-LF处理-VD真空脱气-220 mm×300 mm坯连铸-控轧控冷。研究了控轧控冷工艺对49MnVS3非调质钢组织和性能的影响。φ110 mm轧材试验工艺参数:加热温度1150～1250℃、开轧温度1 0500℃、终轧温度850℃、轧后冷却速度70℃/min、冷却开始温度850℃和终止温度500℃。结果表明,试验炉次粒度提高高.5～1.0级,带状组织减轻轻0.5～1.5级,硬度、强度及塑韧性均有所提升,获得良好的强韧性匹配。     

机械外壳用含钒铝合金的挤压工艺优化

采用不同的挤压速度和挤压温度对机械外壳用6061-0.8V新型含钒铝合金试样进行了挤压成型,并进行了力学性能的测试与分析。结果表明:随挤压速度由2 m/min提升至4.5 m/min,挤压温度由375℃升高到475℃,机械外壳用6061-0.8V新型含钒铝合金试样的抗拉、屈服强度先增大后减小,断后伸长率变化幅度较小,力学性能表现为先优化后下降。相比于2 m/min,3.5m/min速度挤压时的抗拉强度和屈服强度各增大了18、16 MPa;相比于375℃,425℃温度挤压时的抗拉强度和屈服强度各增大了20、24 MPa。机械外壳用6061-0.8V新型含钒铝合金挤压成型较佳的工艺参数选择为:挤压速度3.5 m/min、挤压温度425℃。