高强度灰铸铁缸体生产关键技术

主要研究了生产300MPa灰铸铁缸体的三项关键技术.第一是灰铸铁成分的设计,试验结果显示最佳组成成分为(质量分数,％):3.20～3.30C,1.60～1.80 Si,0.70～1.00 Mn,S＜0.10,P ＜0.06,0.70～0.80 Cu,0.25～0.35 Cr,0.30～0.40Ni,0.06～0.08 Sn;采用随流孕育.第二是增加铸型的冷却效果.一种主要由电熔刚玉组成的新型陶瓷砂具有很好的快冷效应,可用来生产高强度灰铸铁缸体.用这种型砂比用普通石英砂铸件的强度提高约20 MPa.第三是采用合成铸铁工艺.采用上述技术成功地制造出了300 MPa的复杂缸体铸件.     

灰铸铁合金化及加工性能研究

对比了在相同的孕育剂75SiFe孕育下多元合金添加剂(RE、Cr、Mn、Si、Fe)和Cu分别合金化处理得到的灰铸铁力学性能和加工性能,以及多元合金添加剂合金化处理不同孕育剂孕育得到的灰铸铁力学性能和加工性能.结果表明:在75SiFe孕育的情况下,多元合金添加剂合金化处理的灰铸铁与Cu合金化处理的灰铸铁相比,抗拉强度降低了6.5％,主切削力降低了3.5％～7.7％(切削深度2～3 mm),加工性能略好.均用多元合金添加剂合金化处理时,使用不同孕育剂75SiFe、SrSi和BaSi孕育得到的灰铸铁件强度基本相同,而SrSi孕育处理的灰铸铁切削加工性能最好.     

薄壁壳体件的快速成型技术开发研究

快速成型技术是集计算机辅助设计、数控技术、精密机械、电子技术、激光技术以及材料科学于一体的跨多学科领域的新型制造技术。在农机零部件的开发制造过程中,快速成型技术能够结合农机零部件铸型尺寸大、结构复杂的特点,通过铸件三维模型剖分、分块加工、坎合组装浇注等工艺技术,快速完成单件、小批量新产品的试制。在制造过程中,利用无模数字化快速成型机及激光烧结机,可加工出任意复杂形状的造型,大幅缩短复杂铸件的开发周期,对促进企业产品创新、降低新产品研发成本、提高产品竞争力具有重大的意义。     

消失模铸造充型与凝固过程的计算机仿真

根据消失模铸造液态金属充型及液态金属—模样界面的推进机制,提出了充型过程界面推移位置的人工神经网络算法。根据计算得出的界面位置,用SOLA算法计算了充型过程中液态金属的流场,并耦合计算了充型过程中的温度场。根据计算得到的充型结束时铸件及铸型温度场,求解三维导热微分方程,计算了铸件凝固过程的温度场。结合消失模铸造型壁移动的规律,预测了球墨铸铁件消失模铸造的收缩缺陷。计算模拟结果与充型过程实际测试结果及铸件解剖结果一致。     

消失模铸造充型过程的模拟方法

通过分析消失模铸造充型过程的特点，提出了一种消失模铸造充型过程的计算模型，并用人工神经网络算法计算了充型过程中不同时刻液态金属-模样界面的位置．模拟计算结果与实际测试结果无论在充型形态还是充型时间上都符合得较好．     

铸铁件消失模充型速度的测试及计算

使用计算机数据采集系统测试了铸件消失模充型过程中负压度、模样密度、浇注温度、金属静压头等工艺因素对充型速度的影响规律。通过多元线性回归，给出了充型速度的经验计算公式，并对公式进行了验证。     

工艺因素对铸铁件消失模充型速度的影响

使用计算机数据采集系统测试了铸件消失模的充型过程。通过正交试验研究了负压度、模样密度、浇注温度、金属静压头、模样厚度、涂层透气性、内浇道尺寸等工艺因素对充型速度的影响,并就这些因素对充型速度影响的程度进行了分析。     

消失模铸造球墨铸铁件收缩缺陷计算机模拟的处理方法

本文主要讨论了初始温度场和铸型硬度对消失模铸造球墨铸铁件收缩缺陷的影响,用计算机数据采集系统测试了消失模和空腔铸造的初始温度场分布。结果表明,两者初始温度场分布仅有微小差别,不同真空度下消失模铸型硬度的测试结果表明,消失模铸型的硬度高于普通湿型砂铸型,并且硬度分布更均匀 ,这一特点可以减少球铁石墨化膨胀引起的型壁移动,根据上述测试,确立了球铁件消失模铸造收缩缺陷的计算机模拟及预测方法,模拟结果与实际生产铸件的解剖结果吻合较好。     

淬火工艺对履带板钢ZG31Mn2SiREB冲击性能的影响

以履带板钢ZG31Mn2SiREB为研究对象,通过分析不同淬火工艺下的微区成分及显微硬度,研究淬火工艺对其冲击性能的影响。结果表明,淬火温度越高,试样断面上的微区成分和显微硬度愈加均匀,说明ZG31Mn2SiREB在较高温度下淬火后冲击功较高,是由于其成分及组织更加均匀造成的。     

低合金耐磨铸钢煤矿掘进机履带板的研制

对低合金铸钢履带板特点及铸造工艺性进行了分析,选用水玻璃砂立浇铸造工艺进行其产品开发.针对履带板材质为低合金铸钢且铸件壁厚差异大,铸造过程中易出现材质性能低、冷隔、缩孔缩松等缺陷,使用过程中履带板易断裂及快速磨损等问题,从模具、工装、浇冒口设计、造型制芯、熔炼浇注和热处理工艺等方面采取措施,研制出合格的履带板铸件,为类似铸件的生产提供了经验.