铝合金液细孔陶瓷过滤净化工艺的研究及过滤对Al-4％Cu组织和性能的影响

一、前言过滤净化是改善铝合金的冶金质量,提高铝铸件和铸锭的使用性能和工艺性能的有效方法。前人在这方面的工作主要是:(1)型外过滤,最早的型外过滤方法是粒状耐火材料堆积床过滤。烧结的刚质陶瓷过滤器过滤是一种更成熟的型外过滤方法;(2)泡沫陶瓷型内过滤。本文试图讨论孔隙直径仅为数个至数十个微米的细孔陶瓷过滤片过滤的工艺问题及过滤对Al-4％Cu凝固组织和机械性能的影响。二、实验方法利用自制的细孔陶瓷过滤片作过滤介质     

保温补贴在铸钢件上的应用

铸钢件生产中，为了扩大冒口对铸件的补缩距离，传统的且目前广泛使用的方法是在工艺设计中加金属补贴，一般的方法是从铸件的热节部位开始，逐渐地向冒口方向增加铸件的厚度。     

薄板件反重力充型形态的数值模拟研究

采用共轭梯度法 ( CG)求解动量方程及连续性方程。体积函数法 ( VOF)处理自由表面 ,模拟了薄板件的反重力充型形态 ,考察了壁厚、浇口结构及数量对充型形态的影响。研究表明 ,壁厚越小 ,越倾向于正向充填 ,自然满足了薄壁件快速平稳充型的要求 ;扩展内浇口可使正向充填倾向加强 ,从而提高液面稳定性 ,并可改善温度分布 ;多内浇口对充型形态也有一定改善作用     

低压铸造薄壁板件的流动与传热耦合数值模拟

采用 VOF法处理自由表面 ,达西源项法处理固 -液两相区流动 ,开发了铸造过程流动与传热耦合数值模拟软件。通过对流场及温度场分别采用不同的计算域和时间步长 ,大大提高了计算效率。利用该软件模拟了一薄壁板件的低压铸造过程 ,并进行了实验验证。数值模拟结果表明 ,对薄壁件而言 ,充型过程的流动对铸件初始温度分布影响较大 ,但充满后的残余流动对温度分布影响较小     

保温冒口研究

采用平板铸件法测定了珍珠岩、发泡石膏、陶瓷棉三种保温材料和湿砂型的热物理系数.从砂型铸件的凝固特点出发,提出了保温冒口的计算方法并利用测得的热物理系数对纯铝立方体铸件做了验证,实验结果与计算相符:珍珠岩和发泡石膏保温冒口比普通冒口约小七倍,陶瓷棉保温冒口约小八倍.最后对保温冒口的效能进行了理论分析,说明形成集中缩孔的合金铸件采用保温冒口,可以显著提高生产率和铸件实收率,节省金属熔化和切割冒口费用,减少金属损耗.     

铸钢件保温冒口研究与应用

本文介绍了我组研制成功的适用于制造铸钢件保温冒口套、保温补贴板的8~#保温材料。从砂型铸件的凝固特点出发,提出了用效能系数计算保温冒口尺寸的方法。通过陕西重型机器厂、宝鸡石油机械厂、四○八厂、一四八厂等四个工厂八种大小不同的铸钢件的试生产证明8~#保温料材性能优良。采用8~#保温材料的保温冒口可以显著地提高铸件实收率(一般可提高15——25%左右),节省了金属熔化和切割冒口费用,减少了型砂和金属损耗,节省了能源。     

铸造工艺工装专家系统开发工具的知识表述形式研究及系统构造

根据专家系统的原理和方法，对铸造工艺工装设计各阶段的经验知识的表达特点进行了分析，发现铸造工艺工装设计全过程的知识表述均可转化为“规则＋图例＋标准图形库＋数据库＋简单计算公式”的形式，在此基础上，对铸造工艺工装专家系统开发工具进行了系统与总体设计，此开发工具在铸造方法选择专家系统的开发中得到了有效测试验证。     

铝合金铸件外冷铁工艺研究

本文采用实验和铸件凝固数值计算相结合的方法研究了铝合金铸件在外冷铁作用下的凝固动态规律。在分析冷铁内部蓄热规律的基础上,提出以有效冷铁厚度H_eff作为实际生产中冷铁厚度选择的依据。 还通过实验和数值计算获得了铝合金铸件铸钢冷铁的冷却面积扩大系数k随冷铁厚度的变化规律,并分析了铸件厚度对k值的影响。     

薄壁件反重力充型的Simple-守恒标量法数值模拟研究

采用ＳＩＭＰＬＥ法结合Ｖａｎ－Ｌｅｅｒ格式开发了铸件三维弃数值模拟计算程序。用单相ＳＩＭＰＬＥ方程同时求解气液两相流动,用Ｖａｎ－Ｌｅｅｒ格式处理自由表面控制方程用薄壁铸件的反重力充填试验做了验证,并对立方体反重力充填进行了计算。