钛合金铸件的热等静压和氢处理工艺研究

本文主要介绍了钛合金铸件使用的热等静压处理（HIP）及氢处理（THT）这两种热处理工艺对其显微组织和力学性能的影响以及工程应用。热等静压处理可以消除铸件内部的封闭孔洞，减少铸件缺陷。氢处理可以显著提高钛合金的拉伸、疲劳、持久等性能。     

热等静压对铝合金铸件组织和性能的影响

试验研究了ZL114A铝合金砂型壳体铸件热等静压(540℃,120 MPa,2 h)前后铸件缺陷级别、组织、性能的变化,分析探讨了铝合金铸件热等静压(HIP)过程缺陷消除的机制。结果表明,铸件经热等静压可以消除铸件内部的封闭疏松缺陷,提高铸件的致密度,大幅提高铸件的伸长率和疲劳性能;热等静压消除疏松缺陷的机制是铸件在高温下铝合金屈服强度变低,高压下铝合金变形蠕变使疏松孔洞崩塌愈合、通过扩散连为一体。     

K4169合金大型薄壁铸件热等静压试验

以K4169合金机匣模拟试件为载体,开展了热等静压闭合铸件疏松以及热等静压对铸件组织与性能影响的试验。试验结果表明,热等静压可以有效闭合铸件内部疏松,但对开放性的缺陷如裂纹没有闭合作用;热等静压可有效消除K4169合金铸件的Laves相,减轻偏析,均匀铸件的内部组织;热等静压对铸件晶粒度和常规力学性能影响不大。     

铝合金铸件缩松缺陷的热等静压处理

为了消除某铝合金铸件通过铸造工艺无法消除的缩松缺陷,试验了热等静压技术对此缩松缺陷消除的效果.结果表明,铸件经热等静压处理后,X射线检测缩松缺陷得到了显著改善,内部质量能达到验收标准要求.这说明热等静压技术消除该铝合金铸件缩松缺陷是可行的,也能为铝合金铸件消除缺陷提供一些参考.     

航空机匣电子束焊缝内部缺陷分析

航空机匣真空电子束焊缝在进行X射线检测后,底片上有疑似夹杂的内部缺陷显示,经过清洗、机加、提高真空度,减小电流都无法排除后,又进行剖切,后经金相分析确定为缩孔。缺陷正确定性以后,调整焊接工艺,很快将此类缺陷排除干净。这是首次在焊接件中发现类似铸件中的疏松缺陷,为以后电子束焊缝进行X射线检测缺陷的定性提供了参考价值。     

热等静压对ZLSi7Cu2Mg合金组织和力学性能的影响

通过对比试验研究了热等静压对ZLSi7Cu2Mg合金阶梯型铸件的显微组织和力学性能的影响。结果表明:热等静压可有效地消除铸件内部的缩松、缩孔缺陷,并可以将铸件中的气孔在一定程度上压实或压小;热等静压后,ZLSi7Cu2Mg合金铸件的抗拉强度、屈服强度和伸长率都有一定程度的提高;热等静压处理状态与原始状态合金的拉伸断口形貌特征基本相同,断口都存在大量韧窝和撕裂棱,皆为典型的韧性断裂。     

钛合金铸件冶金缺陷线性荧光显示的动态定性法

钛合金铸件冶金缺陷线性荧光显示定性困难，影响产品质量判定结论。为提高判定准确率，采集了50件钛合金铸件冶金缺陷线性荧光显示样本，分析了钛合金铸件冶金缺陷线性荧光显示形貌特点与实际缺陷性质的对应关系，找出了裂纹、冷隔、线性疏松和线性夹杂类缺陷荧光显示的典型特征。通过开展擦拭技术试验，总结了线性缺陷荧光显示擦拭后形貌的动态显示特征，形成钛合金铸件冶金缺陷线性荧光显示动态定性的方法，为准确判定裂纹、冷隔、线性疏松和线性夹杂等缺陷提供依据。     

AP1000主管道焊缝线性显示的分析

主管道是AP1000核电站核岛内关键设备之一,主管道焊缝的射线检测是检测焊缝内部缺陷的主要手段。阐述奥氏体不锈钢焊接缺陷的类型和底片影像特征,并对射线检测中出现的线性显示进行试验研究。通过试验分析和理化检验,证明射线底片上的线性显示为衍射斑纹,为后续项目提供参考。     

复杂钛合金铸件立式离心铸造过程的数值模拟

利用三维可视化离心铸造数值模拟技术模拟某钛合金薄壁件的充型凝固过程,预测缺陷可能的位置。重点分析缺陷区域在不同转速下的缩松、缩孔分布情况,给出最佳转速。结果表明,缩松缩孔出现在铸件热节部位,与实际铸件X光检测显示一致。对比发现,在150r/min时的铸件缩孔明显减小。这是由于转速增大离心力增大,熔体充填型腔的能力增强,有效减小了缩孔体积,改善了缺陷情况。     

一种医用钛合金铸件熔模铸造工艺设计

一种医用钛合金铸件采用ZTC4钛合金,由熔模铸造工艺生产.通过对浇注系统进行模拟分析,确定适用于生产该医用钛合金铸件的浇注系统.面层采用1#粘结剂制壳工艺、加固层硅溶胶制壳工艺,采用蒸汽脱蜡及合适的焙烧工艺、离心浇注工艺获得医用钛合金铸件,铸件经过修整、热等静压等工序获得了内部及外观质量好、尺寸精度高的钛合金铸件,批量...     

奥氏体球墨铸铁轴类铸件的铸造工艺

介绍了低Si高Ni奥氏体球墨铸铁轴类铸件的铸造工艺,包括化学成分、炉料配比、球化剂、孕育及热处理工艺的选择。通过加入微量Sb消除了厚大件的碎块状石墨;选用冒口补缩并采用冷铁防止了缩孔缩松;采用铁液高温出炉、快速浇注的方法,消除了皮下气孔缺陷;等,得到了质量合格的出口铸件     

Finite element simulation of real cavity closure in cast Ti6Al4V alloy during hot isostatic pressing

The healing behavior of shrinkage cavity inside the cast Ti6Al4V alloy during hot isostatic pressing(HIP)was investigated experimentally by interrupted hot isostatic pressing tests.The X-ray micro computed tomography was used to record the morphology changes before and after hot isostatic pressing.The two-dimensional geometry obtained by the microCT scan was used in simulation to study the evolution of the real shrinkage cavity during hot isostatic pressing.Shrinkage cavities,shrinkage porosity and small gas pores can be effectively eliminated under proper HIP conditions.The two-dimensional morphology in the simulation results agrees well with the experimental results.This study reveals that plastic deformation,creep and diffusion are the main mechanisms of cavity closure during hot isostatic pressing.In addition,the simplified elliptical pores with aspect ratios at different positions were used to replace the real pores to further study the factors affecting the position of dimples after HIP by simulation.It is found that the position of the dimples mainly depends on the aspect ratio of the elliptical pore and the distance between the pore surface and the external surface of the geometric model.     

2000MW级风电行星架大型铸钢件的铸造工艺优化设计

分析了2000MW级风电行星架大型铸钢件铸造生产过程中出现的缩孔缺陷的成因.提出了消除该类缺陷的几种主要工艺措施和方法:浇注位置的合理选择、浇注系统的优化设计、冒口系统的改进、冷铁的优化设置、浇注工艺的改进等措施.通过采用这些措施,有效地消除了铸件的缩孔缺陷.     

Effects of hot isostatic pressing temperature on casting shrinkage densification and microstructure of Ti6Al4V alloy

The Ti6Al4V alloy castings were produced by the investment casting process, and the hot isostatic pressing(HIP) was used to remove shrinkage from castings. The processing pressure and holding time for HIP were 150 MPa and 20 min, respectively. Four different HIP temperatures were tested, including 750 ℃, 850 ℃, 920 ℃ and 950 ℃. To evaluate the effects of temperature on densification and microstructure of Ti6Al4V alloy treated by HIP, non-destructive testing and metallographic observation was performed. The experimental results show that the shrinkage was completely closed at 920 ℃ and 950 ℃. The densification of Ti6Al4V alloy increased as the HIP temperature increased below 920 ℃. The lamel ae were more uniform, the thickness of lamel ae was obviously broadened and the structure was coarsen. Besides, the Norton creep equation was used to simulate the effect of different temperatures on the densification of Ti6Al4V alloy during HIP. The simulation results were in good agreement with the experimental results. It was also found that 920 ℃ is a suitable temperature for HIP for Ti6Al4V alloy.     

湿型砂工艺铸件缩松缺陷的消除

采用黏土湿型砂射压造型生产线,铸件存在缩松和硬度过高的缺陷.从浇注温度、冒口颈和碳当量对铸件缺陷的影响进行了分析,发现铁水高温保温时间过长造成碳烧损是引起铸件缺陷的主要原因.为减少铁水的碳烧损,随其保温时间延长添加增碳剂,铸件缩松和过硬的缺陷彻底消除,从而保证了铸件质量.     

球化剂品质对活塞座圈铸件缩松的影响

活塞座圈是结构复杂铸件,生产中易产生缩松缺陷。在本试验中,通过降低球化剂MgO含量,提高铁液的纯净度,提升铸件凝固过程中铁液的补缩能力以及石墨化膨胀能力,从而减少或消除活塞座圈铸件缩松的发生。     

数值模拟在消除球墨铸铁差速器壳缩孔中的应用

首先对汽车差速器壳进行合理的铸造工艺方案设计,然后利用华铸CAE软件对球墨铸铁差速器壳的充型及凝固过程进行数值模拟.基于模拟结果,预测和分析在此工艺方案下铸件产生缩孔的倾向和形成原因,进而提出冒口补缩系统的优化方案,成功消除了差速器壳铸造过程中产生的缩孔缺陷.结果表明:利用CAE计算机模拟技术有助于为工艺方案的评估与优化提供可靠的借鉴,缩短了产品试制周期,降低废品率,保证了铸件质量.     

均衡凝固理论在厚实板类铸件上的应用

厚实板类铸件按传统工艺生产，容易产生缩孔，缩凹，缩松，夹砂，胀包等铸造缺陷，应用均衡凝固理论进行工艺设计，能解决该类铸件上述缺陷，提高铸件质量和企业经济效益。     

锡青铜叶轮的铸造缺陷分析和改进措施

分析了锡青铜叶轮铸件出现的缩孔、气孔、冲砂等缺陷的原因。采取改用冷硬树脂砂造型、安放冷铁和搞好生产过程的质量控制等措施，基本上消除了这些缺陷，获得了质量稳定的合格铸件。     

铸钢转架铸造工艺的优化

使用华铸CAE模拟软件,对转架铸造的凝固过程进行了数值模拟,对比分析了原工艺产生缺陷的部位和原因。在此基础上,优化了铸造工艺。模拟分析显示,新工艺实现了转架的顺序凝固,消除了缩孔、缩松。生产实践表明,新工艺生产的转架内部组织致密,满足其技术要求。