熔模铸件砂眼缺陷分析

阐述了熔模铸造铸件出现砂眼缺陷的特征与出现的部位,分析了砂眼缺陷产生的内、外部原因并提出了相应的对策。结果表明,砂眼是由于型壳内、外部的型砂和/或耐火材料进入型腔形成的,尽量减少影响型壳质量的人为因素,提高型壳质量是防止铸件砂眼最有效的措施。     

薄板坯连铸连轧过程控制技术的发展、应用及展望

薄板坯连铸连轧面临品种和规格拓展、产品质量提升、生产成本降低及智能化生产等方面的改进以提升产线竞争力。从辊底式隧道加热炉智能燃烧系统、高精度轧制过程控制模型、兼顾全幅宽和多目标的板形综合控制技术3个方面，介绍了薄板坯连铸连轧过程控制关键共性技术的研发进展，并通过数据网关+双系统并行的在线替换模式，实现了新的过程控制技术零停机时间的工业应用。新技术应用后，加热炉实现了全自动烧钢，吨钢煤气消耗下降了19.4%，氧化烧损下降了3.8%，钢坯加热质量大幅度提升；在设备及其他系统不变的情况下，轧线产品质量及轧制稳定性显著提高，薄规格生产能力由2.0 mm扩展至1.2 mm，实现了双流异钢种交叉混合轧制和铁素体轧制，非计划过渡材显著减少，重点计划执行率由20%提高到95%以上，整体提升了薄板坯连铸连轧流程的效益和竞争力。最后，对薄板坯连铸连轧过程控制技术的发展方向进行了展望。     

高效方坯连铸生产工艺技术

连铸连轧是现在正在发展的技术之一,高温连铸坯控制是连铸连轧的基础。根据韶钢炼钢厂方坯连铸机高效工艺技术改进情况和国内外先进企业高效方坯连铸机的技术特点,分析了影响方坯连铸机拉速的各种因素,提出了提升方坯连铸拉速的措施。通过改进,炼钢厂方坯连铸最高拉速从2.8提升至3.5 m/min,满足连铸连轧的需求。对比国内外高速连铸机业绩,找出了提升方坯连铸机拉速的关键控制技术,为高效方坯连铸生产工艺技术奠定了基础。     

五流中间包稳态及非稳态试验

为改善国内某钢厂五流中间包流场,降低非稳态换包过程的负面影响,获得高品质洁净钢,通过水模拟试验进行稳态及非稳态换包过程的研究。试验结果表明,采用方案3的稳流器结构对该中间包稳态浇铸的流场更加有利,该试验条件下的死区体积比例为10.46%;非稳态换包过程的最佳工艺条件为换包液位350 mm、充包流量12 m3/h。     

Slip casting of highly concentrated ZnO suspensions: Rheological studies,two-step sintering and resistivity measurements

The paper presents research on elaboration of well dispersed and stable aqueous suspensions of ZnO fine powder. Within the work the influence of the type and concentration (0.2 wt% - 1.2 wt%) of selected dispersing agents (i.a. poly(acrylic acid)-based polyelectrolyte and tetramethylammonium hydroxide), solid loading (30 - 50 vol%) and milling time (1–3 h) on the rheological properties of the slurries was investigated. Two-step sintering (970/920 °C, 2 h) was applied to sinter the green bodies obtained by slip casting.The lowest viscosity of ZnO suspensions was obtained for the addition of 0.4 wt% of poly(acrylic acid)-based polyelectrolyte (PAA) and TMAH. ZnO suspension containing PAA had negative zeta potential in the whole pH range. The highest solid loading obtained in the study was 50 vol%. The applied two-step sintering allowed to obtain samples of high density (above 96% of TD) and homogeneous microstructure of average grain size of 640 nm. ZnO sintered bodies were characterized by different electric properties at the core part and outer part of the sample which was caused by the differences in concentration of oxygen vacancies.     

基于智能机器人视觉清理系统研究

针对铸造类零件人工清理效率低、劳动强度大、成本高等问题,论文提出一种基于机器视觉的智能机器人清理系统。设计了由CCD摄像机、图像采集卡、输入输出单元、控制装置构成的机器人硬件系统,搭建了图像采集、处理分析、学习识别软件系统。通过对金属型铸造的盖板、导体类零件浇口、冒口等清理部位机械化自动化清理工作的多次实验验证,零件残留小于1mm,清理准确率达到97.6%,该系统所有指标达到设计要求,满足了工厂对于零部件毛刺智能化清理的要求。     

油气润滑对AZ80镁合金铸坯表面质量和组织的影响

本文以自主设计的镁合金油气润滑铸造装置制备了直径154mm的AZ80镁合金铸坯,系统研究油气润滑对AZ80镁合金铸坯表面质量和凝固组织的影响,并对其机理进行了探讨。采用结果表明:采用油气润滑铸造时,氩气和润滑油在石墨环内表面形成了一层油气混合膜,改变了熔体和结晶器的接触方式和热交换状态,从而制备出高品质的AZ80镁合金铸坯。随着气体压力的增加,铸坯表面粗大的偏析瘤和皮下偏析层得到抑制,凝固组织得到了明显细化。当气体压力增加到0.4 MPa时,铸坯皮下偏析层厚度从1252μm降至628μm,铸坯R/2、心部晶粒尺寸和二次枝晶间距显著减小。随着凝固组织的细化,Al、Zn和Mn元素的宏观偏析得到了改善。     

应用PMO提高连铸坯生产拉速及成分均匀性

为了实现电炉厂提产增效的目标,研究了脉冲磁致振荡(PMO)在提高铸坯生产拉速中的应用潜能。结果表明,优化PMO处理参数可以适应生产拉速提高的要求,并改善铸坯的中心偏析和宏观偏析。当连铸拉速提至1.05 m/min,PMO脉冲频率为1.16K_f Hz,峰值电压为1.00K_iV处理参数(K_f和K_i分别为仪器的放电频率和电压峰值)时, 铸坯横断面碳偏析指数可控制在1±0.05内;当连铸拉速提至1.15 m/min,PMO脉冲频率为1.28K_fHz,峰值电压为1.00K_iV处理参数时,铸坯横断面碳偏析指数可控制在1±0.07内。试验证明,在高拉速条件下通过保证单位时间内对钢液施加的脉冲能量可以使连铸坯质量得到有效改善。     

ZL104铝合金连杆半固态挤压铸造工艺实验研究

研究了传统液态挤压铸造与半固态挤压铸造成形ZL104铝合金连杆的充填状态、微观组织及力学性能。结果表明:传统液态挤压铸造成形连杆充填饱满,但其抗拉强度及伸长率低于半固态挤压铸造成形连杆。对于半固态挤压铸造成形,浇注温度高于565℃时,铸件充填性能良好;平均晶粒尺寸及形状因子随浇注温度的升高而逐渐增大;连杆抗拉强度及伸长率先增加后减小。挤压压力高于25MPa时,铸件均充填饱满;挤压压力升高,平均晶粒尺寸不断减小且形状因子不断增大,连杆机械性能不断提高。模具预热温度升高,平均晶粒尺寸和形状因子不断增大,连杆机械性能逐渐提高。但当模具预热温度超过300℃时,平均晶粒尺寸进一步增大而其形状因子减小,导致连杆的机械性能下降。     

数字化无模冷冻铸造成形方法研究

本文提出了一种数字化无模冷冻铸造成形方法。它是用纯水做砂型铸造用粘接剂，预混适量水分的型砂颗粒通过低温冻结后形成冷冻砂坯，然后进行基于减材制造成形原理的冷冻砂型切削的新技术。文中揭示了包覆型砂颗粒的水膜通过低温相变后冻结成冰晶粘接桥的微观形貌演化规律，发现冷冻砂型的强度是由冰晶颗粒和型砂颗粒的界面结合作用产生的，并且随着冷冻温度降低，砂型抗拉强度显著增加。同时系统地开展了A356铝合金在冷冻砂型中的快速凝固成形机理研究，包括冷冻砂型中铸件凝固的铸态微观组织、成分分布及力学行为。结果表明：随着凝固速率提高，组织中初生α-Al相的二次枝晶臂间距（SDAS）显著减小，晶粒尺寸明显细化，Si元素在基体中的溶解度增大。试件抗拉强度、塑性值和微观硬度值均显著升高，金属构件尺寸精度可达CT8级。