3D打印砂型铸造Al-7Si-0.4Mg合金的组织和力学性能

利用ProCAST软件对不同壁厚(5～30 mm)阶梯件的充型和凝固过程进行模拟,结合模拟结果进行浇注实验,重点研究壁厚对3D打印砂型铸造Al-7Si-0.4Mg合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明:随着壁厚减小,合金中α(Al)的二次枝晶臂间距、共晶硅尺寸以及含Fe相的尺寸均减小;而合金的致密度和拉伸力学性能显著升高。T6态下,合金的最高(壁厚5 mm)抗拉强度为279 MPa,断后伸长率为2.13%。随着壁厚减小,合金的凝固冷却速度增加,组织得到细化,致密度提高,合金的强度和伸长率提高。此外,3D打印砂型铸造的铝合金性能受到砂模粘结剂含量的制约,断后伸长率较低。     

金属型-砂型铸造铜冷却壁的有限元模拟及凝固曲线分析

采用ANSYS有限元软件模拟了紫铜冷却壁在金属型-砂型铸造工艺条件下的凝固过程.结果表明,凝固过程遵循着顺序凝固方式.应用Schwarz模型对其凝固曲线的分析可知,该模型可较好地描述紫铜冷却壁在液态过冷阶段和固相生长阶段的凝固曲线,且模型参数具有明确的物理意义.铸件的温度梯度计算结果表明,紫铜冷却壁的纵向温度梯度最大达到73℃/m,而横向截面的温度梯度可达到369℃/m,完全可以实现顺序凝固.     

高炉铜冷却壁凝固过程数值模拟

在对铜冷却壁砂型 金属型复合铸造条件下的热态工况进行分析的基础上,利用有限元数值模拟的方法首次建立了铸型传热分析对称模型。在模型中对铸型传热系统中的对流、辐射、接触边界条件和凝固潜热进行了处理,利用有限元分析软件ANSYS,分析了紫铜冷却壁的温度场的变化。数值模拟的结果与实际生产相当吻合。     

纯铜砂型铸件表面缺陷预防措施

对纯铜砂型铸件在铸造过程中表面容易产生的冷隔(皱皮)、凹(凸)坑、粘砂(粗糙)、聚渣(结疤)等缺陷分析后,认为:提高纯铜铸件表面质量是一个综合性的铸造工艺过程,必须对型砂质量、砂型紧实率、砂型涂料质量、液态金属质量、浇注系统及浇注工艺过程等方面实施严格控制和预防,能够得到表面光洁的纯铜铸件.     

低压铸造凝固条件对A357合金组织及力学性能影响

采用低压铸造的方法成形A357合金筒形铸件,研究不同凝固条件对筒形铸件组织及力学性能的影响。砂型冷却壁厚20 mm部位二次枝晶间距平均值比壁厚10 mm部位二次枝晶间距平均值大了40%以上,冷铁冷却铸件20 mm壁厚部位的二次枝晶间距比砂型凝固同壁厚铸件的二次枝晶间距小40%以上,与砂型铸造铸件壁厚10 mm部位的二次枝晶间距相当。冷铁激冷铸件的力学性能获得显著提高,相对于薄壁铸件,壁厚铸件采用冷铁对铸件的力学性能提高的幅度更大一些。凝固条件对厚壁铸件的断裂机制有一定的影响,砂型冷却20 mm壁厚铸件断裂有穿晶断裂趋势,冷铁冷却20 mm壁厚铸件断裂时有沿晶断裂趋势。     

铝合金铁型覆砂铸造工艺参数研究

铁型覆砂铸造是在金属型(称为铁型)内腔覆上一薄层型砂而形成铸型的一种新型铸造工艺,其主要工艺参数为铁型壁厚和覆砂层厚度.我们通过不同的覆砂层厚度对铝合金圆柱试样进行铸造,利用热电偶测其凝固冷却曲线,分析了铸造过程中砂型厚度和铁型厚度对冷却速度的影响.     

球墨铸铁曲轴壳型工艺的应用

<正>曲轴是内燃机传递动力的重要零件。采用壳型铸造工艺生产球铁曲轴(介于砂型铸造工艺与铁模覆砂铸造工艺之间),克服了传统铸造工艺的缺点,铸件冷却、凝固条件得到极大提升,同时铸件的球化等级、石墨球大小、组织致密度等方面都得到一定程度的提高,改善了铸件力学性能。1壳型工艺的简介壳型铸造工艺是在将铸型及浇注系统全部以制芯形式制出并粘结为组芯,垂直放置后在其背面填充铁丸的铸造工艺。壳型铸造工艺限制铸件要具     

罩轮铸件金属型覆砂铸造工艺

金属型覆砂铸造是在金属型内腔覆上一薄层覆膜砂形成铸型的一种铸造工艺.覆砂层有效地调节了铸件的冷却速度,一方面使铸件不易出现白口,另一方面又使冷却速度大于砂型铸造,使铸件的力学性能显著提高.金属型无退让性,但很薄的覆砂层却能适当减少铸型的收缩阻力;而金属型所具有的刚性,又有效地利用了石墨铸铁在凝固过程中的石墨化膨胀,可实现无冒口铸造;由于覆砂层薄,型腔不易变形,铸件精度比砂型大为提高.     

消失模铸造灰铸铁的组织与力学性能

探讨了消失模铸造与粘土砂型铸造条件下的普通灰铸铁(HT200)与孕育铸铁(HT250)的石墨形态、基体组织和力学性能。结果表明,与粘土砂型铸造相比,采用相同化学成分的铁水和相同的浇注条件,消失模铸造条件下形成的A形片状石墨粗大,石墨长度更长;基体组织中铁素体含量增大;抗拉强度与硬度均低于粘土砂铸造的。因此,采用消失模铸造工艺时,为了保证铸件本体的力学性能,应根据铸件结构和壁厚等因素,结合铸件牌号要求和生产条件,采取相应的强化措施。     

熔体过热处理对ZL205A合金凝固组织的影响

分别讨论了在砂型和金属型铸造条件下,熔体过热处理对ZL205A合金凝固组织的影响。结果表明,熔体过热处理细化了ZL205A合金铸态组织,改善了α(Al)和θ(Al2Cu)共晶相分布。对比砂型和金属型实验结果可知,熔体过热温度和冷却速率都是影响铸件凝固组织的重要因素,熔体过热处理对铸件凝固组织的影响与凝固过程的冷却速率相关。     

基于ProCAST的制动盘铸造工艺数值模拟

作为汽车刹车系统的核心零件,制动盘能够将汽车的动能和势能转化为热能,保障汽车的行车安全。制动盘盘壁较薄,铸造时冷却速度较快,因此容易出现气孔、缩松等铸造缺陷。使用Pro CAST软件对灰铸铁制动盘的砂型铸造过程进行模拟仿真,分析了制动盘凝固过程中的温度场,并根据模拟结果改进了浇冒系统。改进工艺在铸件生产中得到应用,铸件质量优良。     

轧臼壁铸件凝固温度场的计算机模拟

借助SolidWorks2005三维造型软件为轧臼壁进行三维造型，进行网格剖分，按照一定的时间间隔对铸件在不同时刻的温度场进行模拟，得到铸件温度场的分布规律。在此基础上，对轧臼壁的消失模铸造、砂型铸造加冷铁、砂型铸造不加冷铁3种铸造方法进行凝固温度场模拟，预测铸件缺陷出现的部位。模拟结果与实际生产情况一致，起到了指导生产的作用。     

铸铁缸体的石墨型铸造

1缸体铸造工艺的制定1．1铸造工艺方法的选定根据缸体外表面不加工的特点，分析了缸体耐压性与材质致密度的关系，只要铸件外表面形成足够厚的致密层，就可以达到缸体耐压的要求。受石墨冷铁的启示，我们选择了用石墨型生产缸体铸件的方法。1．2分型面与浇注系统的选择根据缸体铸件结构特点，选择水平分型垂直浇注的工艺方法。此缸体铸件约肽g，根据铸铁砂型生产经验，其内浇口横截面积应为3．ocm‘，由于石墨型冷却速度很快，故其内浇口截面积可选定为砂型铸造的两倍，即60cm’。为了快速充型，选择了阶梯浇注，并取ZF在为gcm’。直浇道＆…     

基于Procast的进气管砂型铸造的充型凝固数值模拟

运用专业铸造模拟软件Procast对某型发动机进气管进行了数值仿真分析。建立了砂型铸造进气管充型凝固过程中的几何模型和有限元模型。通过对运行参数、边界条件等设置,实现了基于Procast软件对其整个铸造过程模拟。在给定的铸造工艺方案下,充型平缓,凝固顺序遵循顺序凝固原则,没有出现缩松、缩孔现象,满足浇注条件。结果表明,此次铸造工艺设计合理,可依据模拟结果进行实际生产。     

不同铸型铸造凝固过程温度场的有限元模拟

利用有限元方法,采用阶梯试块,对ZL105合金的砂型铸造和金属型铸造的凝固过程中的温度场进行了有限元模拟.结果表明,砂型铸造时铸件冷却速度慢,铸件内温度梯度小,最后冷却的部位在铸件的最大尺寸处,铸型与铸件界面处的温度较高.金属型铸造时铸件冷却速度快,铸件内温度梯度大,最后冷却的部位偏离铸件的最大尺寸位置一定距离,铸型与铸件界面处的温度较低.     

基于三维打印的铝合金单缸缸盖快速铸造方法

本研究利用3D喷墨粘接砂型打印技术,快速制造了铝合金单缸缸盖用砂型和砂芯,并采用低压铸造技术,完成缸盖的铸造,所得的铸件减少了气孔产生,从而保证了零件的气密性要求。此外,采用电加热管加热冷铁,改变了铸件的凝固场,使其满足了铝合金单缸缸盖毛坯燃烧室表面的粗糙度要求和加工基准的尺寸公差要求,并利用计算机数值模拟软件,进行了铸造前的充型和凝固模拟,避免了缩孔、缩松和冷隔等缺陷的产生。     

冷却速度对ZL114A合金二次枝晶臂间距的影响

利用金相显微镜及自动图像分析仪,测定ZL114A合金在同一凝固条件下、铸件不同壁厚部位的二次枝晶臂间距(SDAS),研究ZL114A合金凝固期热参数与SDAS的关系.结果表明,随着铸件壁厚的增加,冷却速度减小,局部凝固时间增长,二次枝晶臂粗化,SDAS增大;在呋喃自硬树脂砂型铸造条件下,SDAS与冷却速度及局部凝固时间之间的关系为SDAS=20.8tf0.3,SDAS=69.34v-0.3.     

铜合金石墨型铸造

一、石墨型铸造的优点石墨型铸造是硬型铸造的一种。同现在常用的铸型材料相比,有下列几个特点:1．石墨具有较高的导热系数、导温系数和热容量(见表1)。因而铸造合金在石墨型中结晶速度快,铸件得到了快速凝固,致使合金组织变细,提高了合金的致密性和机械性能;     

铸造TiAl畲金表面细晶层的组织形貌及其形成

采用三种具有不同蓄热系数和热导率的铸型制备具有不同表面细晶层组织形貌的TiAl合金试样,并结合凝固理论分析组织形貌及其形成.结果发现,采用冷却速率更大的石墨和铸钢铸型,因快速冷却导致非平衡凝固,在表面细晶层形成初生γ相,而冷却能力更小的陶瓷型试样则无初生γ相;同时,石墨型和铸钢型试样表面细晶层厚度、覆盖率、层片团和层片间距比陶瓷型试样小;但由于铸型冷却速率不同,只有石墨型和陶瓷型迎流面和背流面表面细晶层形貌相同,而铸钢型试样迎流面和背流面形貌不同.铸型的蓄热系数和热导率是影响铸造TiAl合金表面细晶层组织形貌的主要因素.     

金属的超速凝固

一、概述在砂型中浇注100吨重的大铸件,其冷却速度在10~(-6)度/秒左右。普通铸造工艺的冷却速度在10~(-3)~10~0度/秒之间。连续铸造、压铸的冷却速度可达10~2度/秒。通常,把冷却速度超过10~2度/秒的工艺称快速凝固,还常常把冷却速度大于10~5度/秒的工艺称为超速凝固。