机械振动对ZL205A合金低压铸造凝固补缩的影响

在ZL205A合金低压铸造铸型上施加水平方向的振动,研究了振动对ZL205A铸件缩松的分布规律。结果表明,振动可以有效地提高铸件的补缩效率,随着振幅的增加,缩松的分布减少,随着频率的升高,缩松的分布也减少。     

ZL205A合金壳体铸件低压铸造工艺研究

以低压铸造成形ZL205A合金壳体件作为研究对象,采用数值模拟方法,研究了壳体铸件低压铸造过程温度场及缩孔、缩松缺陷随工艺方案的变化规律.结果表明,采用冷铁及冒口,缝隙式浇口由8个增加到10个,补缩距离由200mm减小到157mm,铸件的温度场分布合理,铸件缺陷部位的缩松倾向明显减小,模拟结果与试验结果对比,表明采用冒口结合冷铁的工艺方案合理可行.     

低压铸造ZL205A樑铸件缩松、气孔缺陷的消除

ZL205A樑铸件采用树脂砂低压铸造工艺生产,利用ProCAST软件,对铸件充型、凝固过程进行数值模拟,从温度场和凝固过程等方面分析缩松、气孔缺陷形成原因。采取增加内浇道尺寸、调整浇注系统结构等工艺措施进行工艺优化。结合模拟结果并经实际生产验证,最终消除了铸件缩松缺陷,降低了气孔发生率,得到了品质优良的铸件。     

铸件壁厚对ZL205A合金组织和性能的影响

本文以ZL205A合金为研究对象,采用OM、SEM、TEM对铸件组织进行分析,研究了不同壁厚对铸件显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着铸件壁厚增加,ZL205A合金冷却速率不断降低,导致合金晶粒尺寸增加。晶粒尺寸的增加,导致铸态条件下,合金的抗拉强度和伸长率随冷却速度的降低而降低,同时由于退火效应存在,屈服强度随冷却速率的降低略有增加。不同冷却速率的铸件经固溶淬火处理后,晶界的共晶组织几乎完全固溶于晶内,当冷却速率为7.4 K/s和2.0 K/s时,铸件的析出相密度和尺寸接近;当冷却速率为0.5 K/s时,铸件析出相密度降低,尺寸增加。合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率均随铸件冷却速率的降低而降低,其中冷却速率为0.5 K/s的铸件孔洞缺陷显著增加但强度并未骤然降低。     

ZL205A上臂铸件低压充型工艺设计

ZL205A属于高强韧铝铜系合金材料,经T6处理后可作为中等载荷承力部件用于航空航天等军工装备领域。文中针对ZL205A上臂铸件设计了四种不同的低压充型凝固成形工艺,选用1:1.8:4.4浇道截面比低压充型浇注系统,结合20 mm/s与40 mm/s的升液与充型速度、25 kPa与30 kPa的升液与充型压力,实现了ZL205A上臂铸件自下而上的平稳充型与自上而下的顺序凝固。T6态本体剖切试样的平均抗拉强度、屈服强度与伸长率分别为484 MPa、354.5 MPa与6.9%,经时效热处理后大量Al_2Cu与Al_6Mn沉淀强化相沿晶界均匀弥散析出,T6态断口以韧窝断裂为主,附带一定数量的沿晶断裂带。     

电磁场对真空差压铸造ZL205A合金补缩特性研究

采用交变磁场辅助真空差压铸造技术制备了ZL205A合金试样,通过表征合金试样致密度,分析凝固压力、交变磁场及交变磁场-真空差压协同场对ZL205A合金凝固补缩行为的影响。结果表明,相同交变磁场作用下,试样的致密度随凝固压力增大而增大;而在相同的凝固压力下,试样的致密度随交变磁感应强度增加而先增大后减小;交变磁场-真空差压协同场对金属液的搅拌、振荡和挤渗作用,改变了铸件的凝固补缩行为,细化晶粒,提高铸件的致密度。当励磁电流强度为10A,凝固压力为350kPa时,交变磁场与真空差压的协同作用效果最好。     

机械振动对ZL205合金铸造裂纹的影响

在ZL205合金凝固过程中施加了一定的机械振动,采用正交实验法研究了机械振动频率、振动幅度、细杆直径和起振温度对合金显微裂纹的影响。结果表明,四种机械振动工艺参数中,对热裂纹影响从大至小的顺序为:细杆直径>振动频率>起振温度>振动幅度;当ZL205合金的机械振动频率为15 Hz、机械振动频率为0.4 mm、细杆直径为30 mm、起振温度为640℃时,可以获得热裂纹倾向最小的合金铸件。     

ZL205A合金回转体铸件树枝状偏析缺陷研究

以生产过程中ZL205A合金回转体铸件在射线探伤检测时在射线底片上发现树枝状偏析缺陷为研究对象,研究了树枝状偏析缺陷处力学性能、断口形貌、微观组织、化学成分及熔点等。根据研究结果探讨了树枝状偏析缺陷产生的机理,并提出了预防及防止树枝状偏析缺陷的措施。     

高强度ZL205A铸件低压铸造缺陷分析及工艺优化

针对铸件在低压铸造过程中产生的气孔、缩松及浇不足的情况,分析了铸件产生缺陷的原因,改变其浇注系统结构,优化铸件排气系统、优化低压铸造参数等工艺措施,成功解决铸件气孔及浇不足缺陷,生产出满足使用要求的铸件。     

低压铸造ZL210A合金铸件流线缺陷研究

通过OM、SEM、EDS、XRD以及室温拉伸试验等措施,对ZL210A合金铸件的流线缺陷进行了研究。结果表明,低压铸造条件下,ZL210A合金铸件流线缺陷会导致缺陷部位抗拉强度、伸长率、硬度有所降低,但其力学性能仍可以满足铸件的使用要求;流线缺陷试样断口主要以细小韧窝和冰糖状形貌为主,无缺陷试样断口全部由细小韧窝组成,流线缺陷试样具有转变为脆性断裂的趋势;在ZL210A合金流线区域,Cu含量低于标准要求,最终导致ZL210A合金力学性能的降低。     

ZL205A合金铸件中偏析的形成机理与预防措施

通过对ZL205A合金圆筒形铸件的3种铸造工艺的比较,分析了ZL205A合金铸件中线性偏析的形成条件、形成机理、预防措施。经优化浇注系统后,采用中空的砂芯等方式消除铸件热节和应力,成功消除了铸件的线性偏析。     

机械振动参数对ZL205合金凝固行为的影响

采用四因素三水平的正交实验法,研究了模数比、机械振动频率、机械振幅和起振温度对ZL205合金凝固补缩和致密度的影响,并分析了其作用机理。结果表明,四种机械振动参数中对缩孔体积影响从大至小依次为:模数比>机械振动幅度>起振温度>机械振动频率;四种机械振动参数中对致密度影响从大至小依次为:模数比>机械振动频率>起振温度>机械振动幅度。为了获得最小缩孔体积的铸造工艺参数为:振动频率15 Hz、振幅0.8 mm、模数比1.25、起振温度为610℃;为了获得最佳致密度的铸造工艺为:振动频率25 Hz、振幅0.8 mm、模数比1.25、起振温度为650℃。     

ZL205A合金壳体铸件线性偏析缺陷形成机理研究

在对ZL205A合金壳体铸件探伤时发现,部分铸件有宏观形貌与裂纹相似的线性偏析组织,取样分析发现该偏析组织微观形貌为枝晶状,通过电子探针分析确定其成分为CuAl2。本文根据ZL205A合金壳体铸件线性偏析的特征,分析了CuAl2在晶界、在铸件壁厚过渡处偏析的原因,探讨了CuAl2的偏析结晶机理以及线性偏析的解决措施。     

高强度ZL205A合金大型铸件"白点"偏析研究

对ZL205A合金某大型铸件进行探伤检测,在底片上发现了白色点状偏析组织(以下简称“白点”偏析)。铸造工艺调整以及热处理不能使之减轻或消除。文中对ZL205A合金白点偏析进行研究,测试了偏析组织的力学性能,分析了偏析组织的微观形貌及化学成分,并探讨了其形成机理及防止措施。     

行波磁场对ZL205A合金薄壁铸件凝固缺陷和力学性能的影响

研究了凝固过程中局部加载行波磁场对ZL205A合金薄壁件缩孔、缩松和力学性能的影响。利用扫描电子显微镜对制备试样的显微组织进行分析,采用电子万能材料试验机对铸件力学性能进行测试。结果表明:与相同条件下获得的未施加行波磁场的铸件进行对比,施加行波磁场的铸件缩孔、缩松缺陷得到大幅改善;经过T6热处理后,抗拉强度、屈服强度、延伸率分别由436.61 MPa、390.22 MPa、3.29%提高到470.24 MPa、416.97 MPa、4.15%,抗拉强度和屈服强度分别提高了33.63 MPa、26.75 MPa,延伸率提高了26.14%。     

ZL205A合金大型铸件带状偏析组织对力学性能的影响

介绍了ZL205A合金大型铸件中的一种宏观带状偏析缺陷的形貌,分析了带状偏析最严重区域的组织对力学性能的影响,观察了试棒断口形貌,并分析了断口处偏析组织的化学成分。研究发现,ZL205A合金带状偏析组织使该区域力学性能降低,造成力学性能低的原因是带状偏析组织中Cu量偏高且聚集在晶界位置,形成了晶间脆性相。     

ZL205A合金大型筒体类铸件偏析缺陷控制技术研究

以ZL205A合金大型筒体类铸件偏析缺陷为研究对象,研究了偏析缺陷产生的部位和原因,采用铸造数值模拟技术及铸件实物浇注试验对比研究了浇注工艺对铸件偏析缺陷的影响,结果表明,采用低压浇注工艺可明显降低铸件偏析缺陷。此外,通过采用退让性较佳的树脂砂芯,释放了凝固末期凝固残余热应力,避免了热节区域出现高热内应力,减少了铸件的偏析缺陷。     

高强韧ZL205A合金的研究

分析了化学成分对ZL205A合金力学性能的影响,进行了成分设计,确定了热处理工艺各项参数,研究了固溶处理参数和时效处理参数对该合金力学性能的影响,提出了该合金的最佳热处理工艺方案。     

ZL205A铝合金铸件偏析缺陷分析和等级研究

以生产过程中ZL205A铸件的偏析缺陷为研究对象,采用SEM、EDS、DSC分析手段,研究了偏析对铸件力学性能、断口形貌、组织成分和熔化温度的影响.结果表明,随着偏析缺陷级别的提高,试样抗拉强度呈下降趋势,但其值高于I级指标;试样屈服强度变化较小;试样伸长率呈快速下降,多数低于4%;试样硬度(HV)均高于100.无缺陷试样断裂主要表现为韧性断裂,偏析试样断裂为沿晶脆性断裂.偏析试样基体以α(Al)固溶体为主,晶界上分布有未完全溶解残留物Al2Cu等低熔点共晶相,共晶相熔化温度为544 ℃,α(Al)固溶体熔化温度为625～640 ℃.根据试验分析结果制订出偏析等级底片.     

ZL205A舱体铸件孤立点状缺陷的研究

采用X射线探伤仪、光学显微镜、扫描电镜和能谱仪分析了ZL205A合金舱体铸件中所产生点状缺陷的形貌和成分,分别在有缺陷和无缺陷的位置取样,并进行力学性能分析。结果表明,缺陷主要由铝合金熔炼过程中产生的KF和其吸附的重金属元素形成的多元素重金属化合物组成,此缺陷的存在严重降低了合金的伸长率;在熔炼时,使用中间合金代替三氟,并提高熔炼温度,进行充分搅拌,可以消除这一缺陷。