套类铜合金砂型铸件的冒口便捷设计方法

通过研究套类铜合金砂型铸件形状参数与冒口形状参数之间的关系,并综合了经验设计方法和计算机凝固模拟技术各自的优点,给出了套类铜合金砂型铸件立浇时的冒口计算、核算方法,既避免了经验设计方法的不够准确,又避免了凝固模拟技术繁复及耗时的问题,因而具有较强的实用性。对常形套类砂型铸件,给出立浇时的冒口计算、核算方法,既能保证铸件得到充分补缩,又能获得较高的工艺出品率;对于异形套类砂型铸件,可在常形套类铸件计算方法的基础上灵活运用、稍加修正即可,因而该冒口计算、核算方法对异形套类砂型铸件也有指导作用。     

异形板类铜合金砂型铸件的冒口便捷设计方法

进行铜合金板类铸件砂型铸造工艺设计时,在铸件的浇注位置及冒口位置确定后,冒口尺寸的确定是重要的内容,通常采用经验设计方法或凝固模拟技术,但前者不够准确,而后者繁复费时,故缺乏一种既较为准确、又十分便捷的冒口设计方法去指导工艺设计。笔者根据长期的实践经验及统计分析,并结合计算机凝固模拟技术,找出铝青铜及黄铜异形板类铸件形状参数与冒口形状参数之间的关系,建立了较为准确和便捷的冒口计算、核算方法,既能保证铸件质量而又能获得较高的工艺出品率,还能提高工艺设计效率,这对于铜合金板类铸件冒口设计是有指导意义的。     

蜗轮类铜合金砂型铸件的冒口便捷设计方法

对于蜗轮类铜合金砂型铸件的冒口设计,以往通常采用经验设计方法或凝固模拟方法,但前者不够准确,而后者繁复费时,目前缺乏一种既较为准确、又十分便捷的冒口设计方法去指导铸造工艺设计。通过研究蜗轮类铜合金铸件形状参数与冒口形状参数之间的关系,并综合了以上两种方法各自的优点,建立了蜗轮类铜合金砂型铸件的冒口便捷设计方法,既能保证铸件质量又能获得较高的工艺出品率,还能提高工艺设计效率,因而具有较强的实用性。通过蜗轮具体案例分析,对冒口便捷设计方法的灵活应用、冒口与冷铁的匹配进行了阐述。     

铜合金常见形状厚壁铸件的铸造工艺研究

铜合金厚壁铸件根据其形状可分为常见形状厚壁铸件和异常形状厚壁铸件，前者与后者相比，铸造工艺规律性较强。根据多年的生产实践经验，借助计算机凝固模拟分析技术，对典型的常见形状厚壁铸件按轴套类、轴瓦类、斗帽类、滑块类、轮系类、阀体类、窄板类进行分类，并给出了较为成熟的铸造工艺模式。通过对常见形状厚壁铸件规律性的分析，在保证产品质量的前提下，找出既能使产品得到充分补缩，又能使冒口易于切割；既能使工装、操作工序简洁，又能获得较高的工艺出品率的方法。     

轴瓦体铸铁件的数值模拟和铸造工艺优化

根据轴瓦体铸铁件的结构特点,对轴瓦体进行铸造工艺设计。在铸件一侧设计浇注系统,在铸件顶部设计了冒口来实现对壳体进行补缩。用CAD软件建立了铸件的三维模型,运用ViewCast模拟软件对轴瓦体进行凝固过程模拟,发现在铸件顶部及热节处存在缩孔缩松等缺陷。根据数值模拟结果并结合理论分析,通过改用保温冒口的方法改进了铸造工艺方案。结果表明,只在热节处出现少量的缩松,铸件的缺陷已经消失。     

先进低成本的铸件浇注和补缩系统设计方法

用实例介绍了一项用于铸造生产的三维模拟技术,通过对金属液充型和凝固过程的数值模拟进行铸造工艺设计,从而在计算机上实现可视铸造过程,能保证既快又省地设计一个优化的铸造工艺.与传统的模数法,经验和试错的工艺设计不同,本模型是用铸件的凝固时间计算补缩系统.从一个铸件凝固模拟开始,根据凝固时间和被补缩的体积,计算冒口和冒口颈的尺寸和数量,再进行铸件加冒口的模拟计算,做必要的修正,直到获得满意的结果,最后根据铸件的临界壁厚、体积、充型速度和浇注温度等参数计算浇注系统.当整个系统设计完成后,模拟计算整个充型和凝固过程以验证设计,做必要的修正,直到获得一个能生产无铸造缺陷铸件的铸造工艺,即保证一次成功生产出合格铸件,节约了时间和成本.     

模拟软件在大型轴承盖工艺设计中的应用

介绍了轴承盖的铸件结构及技术要求,采用数值模拟软件对初定的工艺方案进行充型及凝固模拟分析,分析结果显示:铸件缩孔、缩松缺陷主要集中出现在轴瓦面底部、螺栓孔两端厚大部位的位置。对原工艺进行改进:(1)将轴瓦面由朝上改为朝下;(2)在轴瓦面周边设置冷铁,改变轴瓦面的冷却速度;(3)在螺栓孔两端位置设置冷铁;(4)增加1个大冒口进行补缩,同时在螺栓孔位置利用排气冒口进行补缩。生产结果显示:采用改进后的工艺生产的224件轴承盖铸件的合格率达到96.9%。     

球墨铸铁轴封体铸造工艺设计及数值模拟

对于轴封体球铁铸件,分别采用控制压力冒口和均衡凝固理论设计冒口及浇注系统,并运用铸造模拟软件对铸件的充型及凝固过程进行模拟。通过对比两种工艺方案发现,浇注系统及冒口的设计基本相同;对比模拟过程发现,两种冒口的补缩过程不同,但最后均得到无缩孔、缩松的铸件。因此,使用控制压力冒口和均衡凝固理论设计冒口均能起到相同的补缩效果。     

往复泵泵盖铸件的冒口设计及改进

使用AnyCasting软件对往复泵泵盖铸件(不含冒口)进行了凝固过程的数值模拟,确定了铸件在凝固过程中的孤立的液相区及最后凝固位置,进行了冒口的初步设计。根据铸件(包含冒口)的数值模拟结果,对冒口进行了两次改进,最终获得了优化工艺方案。经实际生产验证,该优化工艺方案可行。     

DISA铸造生产线工艺冒口设计的探究

采用CAD/CAE与实验相结合的方法对DISA铸造生产线工艺冒口进行了研究,对比了均衡凝固冒口与控制压力冒口、热冒口与冷冒口在DISA铸造生产线球铁件生产中的补缩效果。实验铸件采用垂直分型浇注方法。首先进行三维工艺造型和凝固数值模拟,观察了铸件中的缩孔、缩松缺陷,并统计缩松体积值。然后进行浇注实验,对铸件产生的收缩体积进行了汇总并与模拟结果进行对比。结果表明,DISA铸造生产线工艺冒口应选择热冒口工艺下的均衡凝固冒口。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.     

Kinetics of the oxidation of metals — Influence of self-diffusion of metal

The importance of the self-diffusion of a metal during its oxidation by a gas is treated for the cases of nonstoichiometric oxides having either interstitial cation or cation vacancies. We have established a general relationship for the reaction rate when a mixed diffusion process occurs. From this relationship, we have shown that the pressure dependence can be different, according to whether the rate-determining process is the self-diffusion through the metal or through the product.     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.