铝合金轮铸件质量改进工艺探讨

针对液力变矩器导轮、泵轮铸件针孔、氧化夹渣缺陷,采用旋转喷吹法进行精炼,以期得到高纯净度的铝熔体.首先进行了多组对比试验,证明旋转喷吹法优于熔剂精烁法.随后,在变矩器厂铸铝车间生产条件下,研究了适合导轮、泵轮生产的旋转喷吹法工艺参数,使变矩器导轮、泵轮砂型铸件的针孔、氧化夹渣缺陷得到明显改善.确定适合导轮、泵轮生产的旋转喷吹主要工艺参数,精炼温度为720℃,喷头转速为480～500 r/min,气体流量为1.6～2.0 m3/h,熔剂加入速度为100～120 g/min,喷吹熔剂时间为20～25 min,喷气时间比喷吹熔剂时间延长5 min,静置时间为20 min.     

熔体复合净化处理对砂型铸造Mg-10Gd-3Y-0.5Zr镁合金显微组织和力学性能的影响（英文）

采用金相分析、SEM和拉伸试验等试验方法分析和测试砂型铸造Mg-10Gd-3Y-0.5Zr镁合金熔体复合净化处理(旋转喷吹氩气结合熔剂净化)后的显微组织和室温力学性能,讨论复合处理方法净化机理。结果表明,该复合处理可以显著提高熔体质量,大幅度提高合金力学性能。熔体经过复合净化处理后,合金夹杂物体积分数从0.47%降低到0.28%,抗拉强度和伸长率从245 MPa和0.7%分别提高至312 MPa和4.5%。1%熔剂复合旋转喷吹气体净化效果甚至更优于传统的2%熔剂净化效果,熔剂的使用量减少了50%,显著提高了净化效率,并缓和了熔剂净化带来的环境污染问题。     

骨架铸件夹杂针孔的排除

ZL205A合金骨架铸件的内部品质要求很严格，为了消除铸件内部针孔、夹杂等缺陷，用铸造CAE软件优化铸件浇注系统，采用氩气旋转喷吹精炼合金，提高了合金精炼净化水平，从而保证了铸件的品质。     

铸造镁合金旋转喷吹除气的试验研究

研究了旋转喷吹技术在AZ91镁合金熔体除气净化处理上的应用。采用减压凝固法考察了旋转喷吹的除气净化工艺的净化效果，确定了最佳的除气时间。利用金相显微镜观察了除气前后合金的微观组织。对除气前后的合金，进行了金属型和低压砂型铸造试验浇注，并对其力学性能进行了测试和比较。研究结果表明，经过30min旋转喷吹除气处理后，能快速显著地降低镁合金中的含气量，AZ91合金金属型和低压砂型试样的力学性能都明显地得到提高，特别是合金的伸长率得到大幅度的提高。     

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。     

熔体处理对金属型铸造Al-10Si合金转向泵性能的影响

针对228型汽车转向泵Al-10Si铸件金属型铸造存在的渣孔、缩松及针孔等缺陷,研究了合金熔体处理工艺对转向泵铸件金属型铸造缺陷和力学性能的影响.试验表明,Al-Ti C+ Al-Sr复合变质比Al-Ti-B+ Al-Sr复合变质有更好的晶粒细化效果,使铸件的抗拉强度提高了10％,伸长率提高了40％～50％;在Al-10Si合金熔体的精炼净化处理方面,旋转精炼气泡浮游法比熔剂法有更强的除渣、除气能力.旋转气泡浮游法在转速为400 r/min、气体流量为5 L/min、旋转精炼15 min、静置9 min后,夹渣废品率从原来的36.2％降至1.2％以下,铸件合格率提高至97％.     

JDN-I熔剂对Al-Si合金的影响

采用根据铝熔体覆盖保护和原子净化原理研制的JDN I熔剂 ,对ZL10 1A和ZL114A两种重要的Al Si合金进行净化处理试验发现 ,JDN I熔剂能够大大提高上述两种合金的综合性能 ,从而可以很好地满足这两种合金铸件的性能要求 ;而熔剂A对上述两种合金的作用效果不明显 ,常常不能满足合金的使用要求。试验结果还表明 ,采用JDN I熔剂净化处理ZL10 1A合金熔体 ,熔损仅为 0 75 % ,是C2 Cl6的 12 % ,为熔剂B的 65 2 %。     

铝熔体的氧化吸气与旋转喷吹氩气精炼

铝合金熔炼时，氧化和吸气严重。氢气是铝熔体中的主要气体，存在于氧化夹渣的裂缝和孔洞处。用旋转喷氩气精炼铝熔体，并正确选用工艺参数，能使高强度优质铝合金砂型铸件的力学性能达到标准的规定。     

ZL101A铝合金机构箱成型工艺及模具设计

针对目前ZL101A铝合金机构箱零件毛坯生产采用常规砂型铸造存在铸件致密度低、表面粗糙度较高和生产效率低的问题,采用金属模铸造工艺并设计了一套金属型模具,主要内容有铸件图设计、机构箱熔铸工艺分析及金属型模具设计.结果表明,由于金属型冷却速度较快和铸造条件比较稳定,所得机构箱铸件组织较致密,并具有较好的尺寸精度和表面粗糙度,生产效率也有很大提高.     

铝熔体旋转喷吹的除气效果及其对成分的影响

利用旋转喷吹装置对A356合金熔体进行净化处理,研究其除气效果以及净化过程中对合金元素烧损的影响.结果表明,旋转喷吹净化的除气效果优于传统的熔剂除气精炼;在净化过程中会造成Sr、Mg元素的烧损.     

ZL101A铝合金支架成型工艺及模具设计

针对目前ZL101A铝合金支架零件毛坯生产采用常规砂型铸造存在铸件致密度低,尺寸精度差和生产效率低的问题,采用金属型铸造工艺生产该支架.在模具结构设计方面主要考虑铸件的取出、浇道和冒口的设置、型芯的固定和取出以及模具的锁紧等多方面要求.结果表明:由于金属型冷却速度较快和铸造条件比较稳定,所得支架铸件组织较致密并具有较好的尺寸精度和表面粗糙度,生产效率也有很大提高.     

密度法在线检测ZL101A铝合金液精炼效果的应用研究

使用氩气精炼ZL101A铝合金液,采用自行研制的SGJ-Ι型铝液精炼效果在线检测仪检测精炼效果,获得不同冷却速度条件下的试样密度值,分析密度值数据,观察ZL101A合金试样的针孔度照片.结果表明,ZL101A试样的密度值与针孔度等级有很好的对应关系,即可以用密度值的大小反映铝合金液的含气量多少.对于ZL101A合金,用密度法可以实现炉前在线快速检测含气量.     

精炼工艺对铸造Al-2Li-2Cu-0.2Zr合金夹杂物和力学性能的影响（英文）

研究不同精炼工艺对铸造Al-2Li-2Cu-0.2Zr合金夹杂物和力学性能的影响,包括双级C_2Cl_6精炼工艺,双级氩气旋转喷吹精炼工艺和双级复合精炼工艺。结果表明,结合C_2Cl_6和氩气旋转喷吹的双级复合精炼工艺可以显著提高铸造Al-2Li-2Cu-0.2Zr合金的熔体纯净度和力学性能。与未精炼的合金相比,通过双级复合精炼工艺得到的合金气孔缺陷和夹杂物的体积分数从1.47%下降到0.12%,固溶处理后合金的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别从113 MPa、179 MPa和3.9%提高至142 MPa、293 MPa和18.1%。合金熔炼过程中,在加入锂之前首先使用C_2Cl_6精炼进行除气以及除掉熔体中较大尺寸的夹杂物,在加入锂之后使用氩气旋转喷吹进一步除气以及除掉熔体中细小的悬浮夹杂物。双级复合精炼工艺不仅可以有效去除熔体中的气体和夹杂物,还可以大幅度降低锂元素的氧化烧损,结合两种精炼方法的各自优势,取得显著的精炼效果。     

旋转浇注工艺研究

铸件是开关产品中不可缺少的零件,由于形状复杂,一般采用砂型铸造工艺生产,其表面粗糙度低。对于GIS产品,为满足使用要求,需增加打磨、喷砂,为此,工厂每年需花费相当于零件机加工费用的资金用于这些工序;另外,砂型铸件机加工面的针孔较多,需滚压来消除针孔。铸件生产采用金属型     

A356铝合金双重除气工艺研究

采用水模拟试验研究了两种旋转喷吹转子对气泡的影响,并分别采用透气砖、旋转喷吹和双重除气工艺对铝合金熔体除气,开发出一种双重除气工艺。结果表明,转子形状对铝液除气效果有较大影响,双层转子能够充分破碎气泡,并使气泡更加分散,起到良好的除气效果。旋转喷吹对底部铝液除气效果较差,而透气砖除气效率较低,采用透气砖和旋转喷吹双重除气,能够充分处理底部铝液中的气体,显著提高除气效率。     

ZL101A精炼工艺对变质效果的影响

研究了六氯乙烷精炼与氩气旋转喷吹精炼工艺对ZL101A钠盐变质与锶变质效果的影响,分析了不同复合精炼变质工艺对铝液精炼效果和变质效果的影响.试验结果表明,采用氩气旋转喷吹工艺,合金液的精炼效果略好于六氯乙烷精炼工艺,对锶变质效果无影响,且使钠盐的变质效果在60 min以上;采用六氯乙烷工艺,对锶变质效果影响较大,加入量超过0.4％以后,锶的变质效果已经消失,且加快钠盐变质效果的衰退,在加入钠盐30 min后,钠盐的变质效果已消失.     

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.     

一种新型铝熔体净化设备的研究

采用石墨转子旋转喷吹设备将气体和熔剂加入到铝熔体中，对铝液进行净化处理，其技术优势在于熔剂能够定量均匀给料，并且在管路中无堵塞现象发生。对该新型净化设备的主要部分从设计原理和技术要点等方面作了介绍。     

ZLAlSi7Mg高强度铸造铝合金

由于满足产品引进、产品更新对材料性能的要求,提高我国铸造铝合金的材质水平,参照美国A356.0铝合金的化学成份和机械性能指标。进行了ZLAlSi7Mg高强度铸造铝合金的研制。 ZLAlSi7Mg高强度铝合金,属于亚共品Al—Si—Mg系合金。我们使用工业原材料,采用变质、细化、强化α等工艺措施和适当的热处理工艺,改善了组织,使砂型单铸试棒(T_6处理)机械性能比国内ZL101和ZL104合金(GB1173—74)有了显著提高,达到了美国高强度铝合金(A356.0)铸件军用标准(MIL—A—21180C—1980)规定的指标,用这种合金浇成的六种砂型和金属型铸件,表面     

工艺条件对消失模铸造ZL101铝合金组织与性能影响

采用不同填充砂和直浇道类型的消失模工艺铸造ZL101合金试样,分析比较其组织与性能。结果表明,填充铁丸比填充宝珠砂的消失模铸造ZL101合金针孔少、组织细小,铸态与T6热处理后的抗拉强度提高10%以上;用空心纸管代替EPS泡沫做直浇道,可以减少铸件针孔,改善合金组织,从而提高铝合金铸件的力学性能。