热等静压处理对K4169合金的改善作用

热等静压处理不仅能够闭合K4169合金铸件的显微疏松,还能闭合宏观孔洞.但是,实际生产中发现,有时热等静压处理不仅不能消除铸件的疏松和孔洞,而且铸件表面还出现荧光缺陷增多的现象.这是铸造工艺参数和铸型组合方式不合理造成的.另外,K4169合金铸件热等静压处理后进行标准热处理会使力学性能下降.为此,作者研究了一种改型热处理制度,这种改型热处理制度能明显提高铸件的力学性能.     

优化铝合金铸造工艺的策略研究

双金属复合材料是国家新材料发展规划的优先项目,铸造是金属由高温液态到固态的材料成型过程,铝合金铸件在工业领域应用广泛,国内铸造铝合金主要采用低压及重力铸造,低压铸造工艺因成品率高得到广泛应用,但低压铸造铝合金铸件存在缩孔缺陷影响使用寿命。铝合金铸件生产中产生各种缺陷,铸造铝合金在铸态时组织较差性能较低,Al-Cu系合金凝固温度区间较宽容易产生热裂纹,需要研究优化铝合金铸造工艺技术,有效提升铸造生产水平保证产品质量。     

钛合金异形薄壁壳体铸造工艺数值模拟及优化

为解决钛合金精密铸造产品合格率低、试验优化周期长的问题,以某钛合金异形薄壁件为研究对象,采用逆向工程手段优化浇注系统设计。结合ProCAST有限元分析软件确定铸件缺陷分布位置,依据铸件缩松分布情况对铸造方案进行迭代优化,解决铸件承力板区域缩孔问题。根据优化结果进行生产验证,结果表明,钛合金铸件采用真空熔模铸造方案,铸件上、下端分别设置3处浇/冒口时,模拟结果显示铸件凝固过程整体温度分布合理,铸件中的缩孔均被优化剔除。该工艺方案可行性高,试制件无损检测结果与数值模拟结果吻合度高,铸件成形质量、冶金质量均达到预期效果。     

钛合金异形薄壁壳体铸造工艺数值模拟及优化

为解决钛合金精密铸造产品合格率低、试验优化周期长的问题,以某钛合金异形薄壁件为研究对象,采用逆向工程手段优化浇注系统设计。结合ProCAST有限元分析软件确定铸件缺陷分布位置,依据铸件缩松分布情况对铸造方案进行迭代优化,解决铸件承力板区域缩孔问题。根据优化结果进行生产验证,结果表明,钛合金铸件采用真空熔模铸造方案,铸件上、下端分别设置3处浇/冒口时,模拟结果显示铸件凝固过程整体温度分布合理,铸件中的缩孔均被优化剔除。该工艺方案可行性高,试制件无损检测结果与数值模拟结果吻合度高,铸件成形质量、冶金质量均达到预期效果。     

电加热冒口铸钢辊凝固过程数值模拟及优化

为提高某铸钢轧辊的工艺出品率,节约能源消耗,本研究针对该轧辊铸造过程进行数值模拟,依据无损探伤缺陷位置确定合理的换热边界换热条件,再现了缩孔缩松的位置,并评估了冒口降低的可行性。结果表明,在冒口上表面换热系数为2.4 W/(m2·K)、发热效率为25%时,该铸钢辊的缺陷模拟结果与实际探伤结果最为接近。基于此,当减小冒口高度低于100 mm时,铸件本体内凝固缺陷并未加重;而当冒口减少高度超过150 mm时,冒口内部凝固缺陷有进入铸件本体的风险。     

7 t锭型本体高度对凝固过程和冶金质量影响的数学模拟

锭型对钢锭凝固过程中的疏松、缩孔等缺陷有一定影响。对本体高度1 885 mm矮粗型（A）和2075mm细长型（B）两种7 t钢锭,通过铸造模拟分析温度场、凝固分数、凝固时间以及中心疏松缩孔情况进行分析对比, 7t（B）细长型钢锭本体中心长970 mm的封闭高温液相区,并且本体中心疏松率超过20%的疏松区域大约为180 cm³, 7t（A）矮粗型钢锭只有保温帽处有少量轻微疏松,本体基本没有。综合各项考虑,建议7 t钢锭采用7 t（A）矮粗型的钢锭设计。     

基于数值模拟的某皮带轮缺陷分析

本文针对现有皮带轮铸件的槽底处出现气孔等缺陷,通过采用铸造模拟分析软件对皮带轮的充型过程和凝固过程进行数值模拟,根据数值模拟结果对皮带轮进行缺陷分析。研究发现,皮带轮的充型过程不连续,皮带轮槽根部和槽表面均没有缩孔缩松缺陷存在,而在其中部存在缩孔缩松缺陷;皮带轮铸件槽底的周围形成气孔缺陷。研究表明,模拟分析结果与实际生产情况十分吻合,验证了数值模拟的可靠性,为工艺优化提供了依据。     

易切削钢9SMn28凝固过程的CAFE法模拟

为了耦合缩孔和疏松模拟凝固过程三维微观组织,对元胞自动机-有限元(CAFE)法的物理本质和数值计算方法进行了分析,采用CAFE法对易切削钢9SMn28铸件进行了凝固过程、缩孔和疏松及三维微观组织的模拟.模拟结果表明:在空冷条件下,铸件表层的凝固是在连续降温过程中进行的,内部是先等温凝固,后降温凝固;缩孔和疏松模拟结果与实际铸件的基本相符;实现了9SMn28合金三维微观组织的模拟,模拟结果与实验吻合较好.     

基于ProCAST的V型辊铸造过程模拟及工艺优化

针对铸造V型辊在加工过程中经常出现缩孔缺陷这一现象,采用铸造工艺模拟软件ProCAST对V型辊铸造模样的凝固过程进行模拟,预测了铸造缺陷产生的区域并分析了原因,得出改善V型辊的浇注方式、冒口等铸造工艺,可以有效解决缩孔问题,优化了铸造工艺,对生产提供了有效的指导方法.     

钛合金油分离器的离心铸造

介绍了离心铸造钛合金油分离器的工艺,分析了铸件产生缩孔缺陷的原因,提出了解决该铸件质量问题的有效技术措施。     

离心铸造过程中熔融金属流场和凝固特性的数学分析

采用数学分析方法可以预测离心铸造熔融金属流场和热处理过程中产生的缺陷。采用 VOF法分析浇注期间熔融金属自由表面的特性 ,用温度循环法分析凝固期间凝固潜热所释放的热量 ,并用有限元法计算热应力。对于圆柱形模型 ,采用 90 0转和 15 0 0转两种不同的角速度进行分析。试验结果表明 ,15 0 0转时的环流强度比 90 0转时弱。由于重力作用 ,熔融金属流场的环流层较薄 ,导致铸件上部凝固较快 ,拉伸应力沿铸件外表面分布 ,压应力沿铸件内表面分布离心铸造过程中熔融金属流场和凝固特性的数学分析@焦晓渝…     

基于数值模拟的大型支撑辊铸造工艺研究

通过采用铸造模拟分析软件对大型支撑辊充型过程及凝固过程进行数值模拟,研究其整体铸造的合格生产工艺,同时采用Niyama判据及Porosity判据对缩孔缩松缺陷进行分析。研究发现,支撑辊的铸造工艺方案合理,充型平稳,温度场分布均匀,且支撑辊中无缩孔、缩松缺陷。最后采用数值模拟的工艺参数进行实际生产。经生产验证,生产出的支撑辊金相组织和力学性能均满足使用要求,为铸造支撑辊的生产提供了良好的指导作用。     

CAE数值模拟在铸钢车轮件铸造中的应用

应用华铸CAE铸造工艺分析软件对铸件凝固过程进行数值模拟,通过计算机直接观察其充型与凝固过程,预测铸造缺陷的部位及其大小,根据缺陷优化调整工艺,制定出最佳工艺方案,生产出合格的铸件。     

铸件凝固进程的数值模拟

科学预测表明:铸造工艺CAD是凝固充填数值模拟发展的必然结果。今后一个时期内,CAD将成为铸造生产中强有力的技术竞争工具。本文用数值计算方法模拟计算铸件的动态温度场;采用临界固相率(fs=66％)来预测铸件缩孔缩松的大小和位置;用高级BSICA状态下的图象显示功能,以不同的颜色表示各单元的固相率变化,较逼真地反映了铸件的凝固过程和缺陷产生的情况。     

高铝双相钢连铸T坯质量控制及改进研究

对高铝双相钢连铸T坯质量缺陷导致的产品冲压分层问题进行了检测分析,通过铸坯浇铸末期的凝固过程研究,探讨了T坯疏松和缩孔缺陷形成的机理,找出了导致产品分层的主要原因;并且结合现场生产工况,对高铝双相钢浇铸末期的工艺参数进行了分析,优化和改进了相关工艺参数,从而有效减轻了T坯的疏松和缩孔缺陷,成功地解决了T坯质量缺陷导致的产品分层问题。     

镍基高温合金叶轮熔模铸造过程的数值模拟

采用有限元分析软件Pro CAST模拟了IN792合金在叶轮熔模铸造工艺中的充型凝固过程,分析了在充型凝固过程中缺陷形成的原因,分别探究了不同的浇铸速度、浇铸温度和型壳温度对凝固过程所产生缺陷的影响,通过正交试验的方法得到了最佳的工艺并对其充型凝固过程进行了分析。模拟结果表明:叶轮中存在缺陷,且缺陷主要集中在叶片薄壁处;叶片薄壁处缩松的数量随着浇铸速度的增加而增加,即减小浇铸速度可以得到质量较好的铸件;随着浇铸温度的提高,缩松逐渐减少,但是叶片上的缩松减少到一定程度后趋于平稳,说明浇铸温度对于缩松来说在一定范围内所产生的影响较小;型壳温度对铸件的缩松有很大的影响,随着型壳温度的增大,叶片上的缩松随之增加;最终得到了一套最佳的工艺方案:浇铸温度1420℃,浇铸速度0.8 m·s-1,型壳预热温度350℃;采用该工艺后,铸件中疏松数量明显减少,单个疏松尺寸明显缩小。     

TC4合金飞机机轮的铸造

钛是理想的飞机结构材料,应用范围已包括飞机发动机、机翼、骨架、配件等重要零部件．然而和大用量的加工材相比,钛铸件在飞机上的用量却较少．和国外相比,我国钛铸件在航空领域的应用量则更少．虽然用铸件代替锻件等异型件可大大提高材料的利用率,但由于钛铸件本身容易出现缩孔等铸造缺陷,限制了其在航空领域的广泛应用．TC4合金飞机机轮的结构示意图如图1所示．在铸造过程中所要解决的主要技术关键是如何消除铸件的铸造缺陷以及如何保证产品的技术性能满足规定要求,为此重点进行了铸件结构设计,浇胃口系统、离心铸造等1铸造工艺1…     

凝固过程数值模拟技术在铸钢轧辊中的应用

本文介绍了铸造过程模拟优化CASTsoft系统,并对铸钢轧辊凝固过程中的温度场和应力场进行了模拟计算,对铸件整个凝固、冷却过程中的热裂、冷裂倾向性进行预测。温度场计算表明轧辊凝固过程中补缩通道发生变化。轧辊应力场模拟包括铸件凝固、冷却及落砂后冷却整个过程。以凝固过程中准固相区的等效应力与强度的比值分布规律为依据,对该铸件的缩孔、缩松区域进行了预测,给出了危险区的位置。通过对模拟结果与实际铸钢轧辊检测数据对比,进一步优化了铸造工艺,提升了收得率。     

水平轴离心铸造套筒凝固过程温度场数值计算

本文通过分析水平轴离心铸造长／径比小于５的圆筒型铸件的凝固过程，建立了表征铸件凝固过程的二维传热模型，并采用交替隐式差分的方法对离心铸造４５＾＃碳钢单材质套筒凝固过程温度场进行了数值计算。结果表明：套筒凝固过程表现为沿径向从靠近模具有铸件外表面层向内表面层、轴向从靠近端盖的铸件层向套筒长度中心部位顺序凝固的特点。模具初温对铸件的凝固速度也有重要的影响。提出减少套筒内表面形成的型腔对外界冷空气的卷吸     

高合金钢P9模铸工艺优化实践

针对P9等高合金钢成分及凝固特性,钢锭容易产生缩孔、疏松、内部裂纹等缺陷,对钢种特点、模铸工艺和钢锭模等工艺要点进行研究,提出了改进P9系列高合金钢的工艺措施。通过对钢水温度和浇注速度的控制,可以有效解决缩孔过大的问题,降低了生产成本,提高了产品质量。