大型压铸件慢压射工艺优化研究

对于大型复杂压铸件,压铸生产过程中金属液流动复杂,容易在压射室内形成卷气,进而致使压铸件产生气孔等严重缺陷.本研究针对大型铝合金变速箱壳体零件的慢压射过程进行理论分析和仿真模拟,并以理论分析得到的临界慢压射速度作为参考,结合数值模拟软件的模拟结果分析得出了最优的慢压射工艺参数.模拟结果显示,通过优化慢压射冲头速度、冲头加速度等工艺参数,可以有效地减少甚至避免金属液在压射室内形成卷气和困气,有利于提高压铸件的质量,实际生产效果与模拟结果相符.     

真空压铸用真空阀及真空控制装置的开发

开发了具有自主知识产权的真空压铸的关键技术——真空阀及其控制系统。真空阀的工作原理是利用金属液的冲击力,通过杠杆驱动关闭排气通道。真空系统采用PLC和触摸屏控制,确保真空阀处于正常可靠的工作状态。真空压铸技术已在汽车底盘悬架、变速箱体、3G通讯腔体等关键零部件上获得了应用,效果良好。     

超声振动对Al-17Si-xFe合金富铁相形貌的影响

用直接超声振动法处理了Al-17Si-xFe(x=2,3,4,5,质量分数)合金,利用光学显微镜、XRD及EDS等手段分析了传统铸造工艺和超声半固态成形合金的微观组织。结果表明,在无超声振动时,Fe含量为2%的铸态合金组织中的富Fe相以长针状β-Al5FeSi相为主,伴有少量板条状δ-Al4FeSi2相。随着Fe含量的增加,合金组织中长针状β-Al5FeSi相逐渐减少,针片状δ-Al4FeSi2相逐渐增多,Fe含量为5%时以粗大针片状δ-Al4FeSi2相为主。在液相线附近对上述不同Fe含量的合金熔体施加一定时间的超声振动后浇注到金属型,富Fe相均以块状和短条状δ-Al4FeSi2相为主,其晶粒平均等效直径在18～46μm之间,明显细化,此外还伴有少量针状β-Al5FeSi相。初步探讨了超声振动影响富Fe相形貌的作用机理。     

间接超声振动制备5052铝合金半固态浆料

采用一种新型的间接超声振动装置制备5052铝合金半同态浆料,研究了启振温度和振动时间对浆料组织的影响.结果表明,在液相线温度643℃及以上开始对5052铝合金熔体进行50 s的间接超声处理,能获得晶粒细小圆整的半固态浆料.在液相线温度开始通过杯底对合金熔体进行间接超声处理,可在杯底附近大量形核,随后初生晶粒以球状方式生长;在60 s的制浆时间内,晶粒平均直径先减小后增大,平均形状系数则一直增大.熔体温度降至液相线以下3℃时再进行间接超声处理,亦能破碎发达的枝晶获得蔷薇状组织和球状晶粒共存的半固态浆料,晶粒平均直径为105μm.     

Ta含量对多相增强CuZr基非晶复合材料组织性能的影响

针对Cu-Zr-Al-Sn非晶复合材料中B2-CuZr相析出不均匀,尺寸较大的问题,向体系中添加Ta元素,旨在通过高熔点富Ta相的析出,促进B2-CuZr相的异质形核与均匀分散,制备多相增强CuZr基非晶复合材料。研究了不同Ta添加量时复合材料的组织与性能的演化规律,发现引入的富Ta相可成为B2-CuZr相的有效异质形核基底,调控B2-CuZr相的析出量、尺寸和分布,形成的多相增强结构可有效改善合金的力学性能。随着Ta含量增加,试样的屈服强度逐渐降低,塑性变形能力先增加后减小,性能最优异的[(Cu_0.5Zr_0.5)_0.925Al_0.07Sn_0.005]₉₇Ta₅非晶复合材料的抗压强度达到2 214 MPa,塑性应变达到4.3%。     

深冷循环热处理下锆基金属玻璃的回春行为调控（英文）

研究Zr₅₅Cu₃₀Ni₅Al₁₀(摩尔分数,%)金属玻璃在深冷循环处理过程中的回春行为。实验发现,随着循环次数的增加,样品的回春程度更高,表现为更高的弛豫焓与更低的密度。回春程度经200次循环后逐渐饱和,这可能与非晶结构中有限的自由体积含量有关。同时,高循环次数下的样品硬度更低,塑性更好,这与其剪切转变区体积增大有关。此时,更低的剪切面形成能有利于多重剪切带的形成。此外,还发现自由体积含量与样品塑性应变及剪切转变区体积呈线性关系。分子动力学模拟结果还表明,在高冷速下回春程度高的样品会发生原子体积的饱和。     

压铸用高真空控制系统的开发与应用

针对国内压铸企业在高真空压铸技术方面的应用现状,开发了一套具有自主知识产权、基于PLC和触摸屏的、在普通压铸机上使用的高真空控制系统。该系统能和现有的压铸机匹配,适应于压铸机的普通压铸(无真空)和高真空压铸工作模式,并能对模具的密封状态及真空系统管路进行检测。同时,在压铸过程中系统可自动监测模具型腔中的真空度、真空抽气管路的堵塞情况,以确保高真空压铸生产的可靠性和稳定性。该系统已在某汽车底盘保安零件的压铸生产中得到应用,满足了高真空压铸的要求。     

高温镁合金熔体定量输送的研究

通过设计一套叶片式轴流泵镁液输送系统,根据流量输送试验,得到了定量输送的数学模型,由此开发出基于PLC控制的定量输送系统。镁液输送实际应用表明：本输送系统定量输送误差在±5％以内。     

半固态镁合金流变压铸型腔充填过程模拟

应用计算机数值模拟技术,模拟了镁合金液态压铸和半固态流变压铸的型腔充填过程.在相同条件下,半固态流变压铸成形的型腔充填过程平稳,卷气现象少于液态金属压铸成形.半固态镁合金压铸零件能够进行热处理,铸件内在质量优于液态镁合金压铸件.     

熔化条件和除气工艺对镁熔体含氢量的影响

利用自行开发的镁合金定量测氢仪研究了熔化条件和除气工艺对镁熔体含氢量的影响。研究结果表明,镁熔体中的含氢量随温度的升高而增大;气体保护下熔炼比熔剂保护的效果好,含氢量较低;随保温时间的延长,气体保护下的镁熔体含氢量几乎没变化,而熔剂保护下的含氢量成小幅上升趋势;采用Ar气除气工艺的效果比C2Cl6除气更有效,镁熔体含氢量更低。