水平连铸φ150mm×20mm纯铝管锭

一、水平连铸φ150min×20mm纯铝管锭的基本过程 φ150×20mm纯铝管锭(化学成分如表1所示)的水平连铸过程为:电阻保温炉中的铝液通过出铝口流出,经过流槽流入固定在底座的中间缸,在中间缸稍静止后进入嵌在其外侧的结晶器,其铝液在结晶器中受到一次冷却之后,凝固成具有一定强度的外壳,然后被引锭杆拉出结晶器(通过铸造机的牵引作用),再受到二次冷却水的直接冷却,最后由同步锯将其冷却后的管锭据切成符合工艺要求的尺寸。     

紫铜结晶器低压铸造工艺规程的设计

研究了低压铸造紫铜结晶器工艺设计方法,从铸型种类选择、升液管设计、低压铸造工艺参数设计等方面进行了探讨。紫铜结晶器低压铸造合理的工艺参数:充型压力、充型速度分别为0.06MPa、1000mm/s,结壳时间为25s,增压压力为0.08MPa,保压时间为120s,浇注温度为1150℃,铸型温度为150～200℃。     

不同尺寸大规格铝合金扁锭同时铸造的工艺研究

使用wagstaff铸造机,试验研究不同尺寸大规格铝合金扁锭同时铸造的工艺。结果表明,采用铸造温度690℃~710℃,铸造速度25 mm/min~50 mm/min,结晶器中的液位高度65 mm,冷却水流量控制为13 m~3/h~80 m3/h,结晶器布设方式为中心对称,可以实现一次铸造厚度550 mm、宽度变化在1 910 mm~2 570 mm范围内的两块大规格铝合金扁锭。铸造出的扁锭表面无皱褶、裂纹、锭尾塌陷、通裂等缺陷。通过直读光谱分析化学成分、高低倍组织检查,发现其扁锭的组织、成分均匀,晶粒度细小,满足用户使用要求。     

基于双温度场耦合的铜板坯水平连铸过程有限元模拟

以铜合金板坯水平连铸过程为研究对象,利用有限元软件建立了板坯连铸结晶器的三维稳态模型,对结晶器内铜液凝固降温和冷却水升温进行“双温度场”同步耦合模拟计算,分析了结晶器结构中冷却水温度场、速度场等分布规律及其与铜液凝固过程之间的内在联系。结果表明,当铸造温度为1 170℃,进水温度为28℃时,铜套壁面与石墨板壁面温度场整体均以“双涡”形式分布,平均温度分别为179.68、340.88℃;当铜套的进口水压分别为0.4、0.5、0.6 MPa时,与之对应的铸坯凝固时间分别为27.82、13.76和9.76 s,即凝固速率加快,芯部的冷却强度加大,结晶线的弯曲弧度减小;当出口水压增大时,铸坯边部的温降减缓,冷却强度降低,结晶线的弯曲弧度也随之减小。     

自耗电极电渣熔铸分步成型曲轴毛坯工艺

采用分步(部分-整体)成型工艺,电渣熔铸出大直径内燃机曲轴毛坯,并测定了铸件的化学成分及非金属夹杂和低倍组织.电渣熔铸的工艺要点是采用熔点低、流动性好的四元渣系[质量分数为(20%～30%)的CaF2、(20%～30%)的Al2O3、(15%～20%)的CaO、(15%～20%)的MgO],并对其进行预熔处理除氢,通过提高渣的纯度来防止熔接区夹渣;采用冷却能力较强的紫铜做结晶器工作面,冷却水压＞0.5 MPa,流速＞4 m/s,结晶器出水温度＜50 ℃,为防止裂纹,结晶器采用柔性连接技术.结果表明:电渣熔铸件成分均匀,组织致密,疏松与偏析大为减少,硫含量降低60%,磷含量降低20%;铸后采用800 ℃退火,可得到良好的强韧性配合.     

7055铝合金扁锭铸造工艺研究

利用Almex铸造机,试验研究7055铝合金扁锭的铸造工艺,并对铸锭的化学成分和显微组织进行了分析。试验结果表明:采用高效铝熔体洁净技术,保证了熔体质量;采用软起铸的铸造工艺,可促进铸锭成形,降低开裂倾向;通过多级可控温铝制结晶器进行铸造,浇注温度在700～710℃,结晶器水流量控制为15 m3/h～60 m3/h,铸造速度为30 mm/min～50 mm/min,结晶器液位高度为70 mm～105 mm,获得了外观质量良好、内部成分均匀、高倍组织细小的7055铝合金扁锭。     

紫铜结晶器低压铸造充型与凝固过程的数值模拟

采用Pro/E三维软件设计了紫铜结晶器低压铸造模型,采用ProCAST软件对它进行了充型与凝固模拟。结果表明:当充型压力为0.06 MPa、充型速度为70~80 mm/s,结壳时间为25 s,增压压力为0.08 MPa,保压时间为120s,浇注温度为1150℃,铸型温度为150~200℃时,铸件质量无缩孔、缩松等铸造缺陷,数值模拟结果与实际铸件吻合,确保了紫铜结晶器在低压铸造过程中的铸件质量。     

7075铝合金2540mm×550mm规格扁锭铸造工艺研究

试验研究了大规格7075铝合金扁锭的铸造工艺。结果表明:通过控制Fe、Si元素的含量可以改善铸造裂纹;采用软起铸,当铸造速度为40 mm/min～50 mm/min、铸造温度为675℃～685℃、冷却水温度为35℃～40℃、冷却水流量为40 m~3/h～70 m~3/h、结晶器液位高度60 mm～100 mm的条件下,铸造出表面无皱褶、裂纹、锭尾塌陷和成分均匀、晶粒细小的7075铝合金扁锭。解决了用2 540 mm×550 mm规格的7075铝合金扁锭生产航空货运用成品宽度超过2 300 mm的宽幅铝板必须横轧的问题,提高了成品率的同时降低了生产成本。     

Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金厚板淬火过程数值模拟

采用Simufact有限元分析软件,对4000 mm×720 mm×285 mm尺寸的Al-Zn-Mg-Cu新型高强铝合金厚板淬火过程进行了模拟分析。结果表明,淬火过程中厚板表面和心部存在很大的温度梯度,同时各部分温降速率不断变化,淬火26 s时表面平均温降速率由10.43℃/s急降至小于0.01℃/s,而心部温降速率则是缓慢减小。厚板残余应力,淬火初期表现为外拉内压,淬火后期则为外压内拉。淬火后,厚板表面最大残余压应力分量约为-175 MPa,心部最大残余拉应力分量约为199 MPa。     

包头铝业有限公司的瓦格斯塔夫铸造机正常投产

包头铝业有限公司从美国引进的瓦格斯塔夫铸造机于今年4月下旬投产,生产出了各种规格的挤压用圆锭,进入正常的生产状态,各项铸造参数均由计算机控制。自上世纪80年代中期兴发铝业公司引进中国首台这类铸造机以来,到目前为止已引进6台。包铝这台铸造机现在能铸4种规格圆锭,今后将根据市场情况增加可铸大直径圆锭的结晶器。这条圆锭铸造生产线的保温炉是苏州新长光热能科技有限公司设计制造的。该生产线的最大特点是配备有从奥地利引进的锭坯自动锯切包装机列,这是中国第一个采用这种机列的厂家。包头铝业有限公司的瓦格斯塔夫铸造机正常投产@…     

小方坯连铸机凝固传热软件的编制

应用数值传热学基本理论,分析了小方坯连铸机在结晶器和二次冷却区凝固传热的特点,并结合现场实际,使用Delphi开发工具编制了小方坯连铸机凝固传热软件。通过实际生产数据对软件进行校正,对铸坯进行了数值模拟计算,结果表明：当浇铸断面为165 mm×165 mm的铸坯时,拉速每增加0.1 m/min时,结晶器末端坯壳厚度减少0.5～0.8 mm,切割枪处表面中心温度升高12 ℃。     

电渣熔铸-熔焊法生产大直径内燃机曲轴的工艺研究

介绍了采用电渣熔铸-熔焊法生产大直径内燃机曲轴毛坯的基本原理及熔铸、熔焊工艺.测定了铸件的化学成分分布,并对非金属夹杂和低倍组织进行了研究.结果表明:熔铸、熔焊工艺的要点是采用冷却能力较强的紫铜做结晶器工作面,冷却水层厚度为10mm,局部冷却速度≥2300℃/min,结晶器出水温度≤45℃;采用熔点低、流动性好的三元渣系(主要成分为CaF2 Al2O3 CaO)并对其进行熔化预处理.与锻件相比,整个电渣熔铸件(包括熔焊区)金属纯净,组织致密,成分均匀,硫、磷等有害元素含量低,夹杂物含量大幅度降低,疏松与偏析大为减少.     

铝合金压力锅差压铸造工艺研究

根据铝合金压力锅的产品结构和技术指标,设计金属型差压铸造模具及工艺方案,确定其工艺参数.在浇注温度为700～720 ℃、同步压力为0.6 MPa、升液速度为35 mm/s、充型速度为45 mm/s、结晶保压时间为15～20 s工艺下,试制的铝合金压力锅无缩孔和疏松等缺陷,晶粒比低压铸造试件细小,金相组织更致密,力学性能:σ_b≥315 MPa,δ≥8%.     

挤压铸造铝合金副车架的显微组织与力学性能

使用间接挤压铸造工艺和立式SCV-20 000kN挤压铸造机,生产了A356铝合金副车架。通过金相观察、力学性能测试和扫描电镜分析了副车架的显微组织和力学性能。结果表明,在浇注温度为690~710℃,压射比压为95 MPa,模具温度为240℃,保压时间为20s时,铸件表面无铸造缺陷,内部组织致密。T6条件下,铸件的抗拉强度为291 MPa,伸长率为9.2%,硬度(HBW)为96。台架试验证实挤压铸造汽车副车架疲劳性能符合要求,提高了整车的轻量化水平。     

超高铬铸铁气门座离心铸造工艺研究

根据离心铸造特点和超高铬铸铁的性能特点,利用自行设计的离心铸造机,实验得到材料为铬含量超过32wt%的超高铬铸铁材料气门座的离心铸造工艺:涂挂涂料温度、浇注前铸型预热温度、铁水出水温度和浇注温度分别为120～150℃、270～320℃、1500～1520℃和1460～1480℃,炉前用0.3wt%的75硅铁进行孕育处理;铸型转速1750r/min,浇注速率1kg/s,浇注完成后30s打开冷却水,冷却150～180s后停机、出型。检测结果表明:铸件硬度和金相组织等性能符合气门座的工况要求。     

板坯浸入式水口的优化

以某厂铸机断面为250mm×1 600mm的结晶器为研究对象,用物理模拟与数值模拟的方法进行研究,优化水口结构与工艺参数,以改善结晶器内钢液的流场分布。试验结果表明:优化的浸入式水口的结构参数为底部形状凹底、出口形状跑道形、出口倾角-10°、出口面积比2.233,结合现场生产实际建议浸入深度140mm、拉坯速度1.1m/min。     

铝合金发动机悬置支架挤压铸造工艺研究

发动机悬置支架是汽车悬置系统中重要的承力结构件,通常采用球墨铸铁砂型铸造。为使汽车轻量化,根据其结构和使用性能要求等特点,研究了挤压铸造生产铝合金发动机悬置支架的工艺过程。结果表明,当挤压比压为100 MPa,挤压速度采用分段调速,即第一段冲头速度设置为180 mm/s,第二段冲头速度设置为80 mm/s,第三段冲头速度设置为50 mm/s,且浇注温度为700℃,模具温度约为200℃,保压时间约为75 s时,被挤压铸造生产的铝合金发动机悬置支架其各项性能指标均能达到设计要求。     

用结晶器连续铸造生产粒状铁合金技术探索

目前国内生产粒状铁合金的方法主要是模铸＋人工破碎,国外有水粒化技术、球团机浇注技术和直接模铸成型技术,但由于技术经济的原因均无法推广应用。利用结晶器连续铸造制粒设备进行了多种铁合金试验,取得初步成功。对于强度低的高脆性锰硅合金,技术的关键在于采用低阻力自润滑结晶器和把铸坯出结晶器口的温度控制在750℃以下,并采用振幅0.8～1.2mm、频率80～100周/min的结晶器振动参数。     

SPHC钢热轧板边部翘皮缺陷的成因分析及控制措施

针对唐钢生产的SPHC钢热轧板边部翘皮缺陷多问题,对边部翘皮缺陷的产生原因进行了分析。结果表明,造成板卷边部翘皮缺陷的主要原因是连铸过程中结晶器卷渣,通过选择性能合适的保护渣,将结晶器宽面水流量由250 m~3/h降为215 m~3/h,窄面水流量由27 m~3/h降为25 m~3/h,将板间氩气背压设置在0.01～0.025 MPa范围内,将水口浸入深度控制在80～150 mm范围内,将铸机拉速控制在1.3～1.7 m/min范围内并保持恒拉速,最终使板卷边部翘皮缺陷导致的降判率由0.21%降至0.03%。     

影响结晶器非正弦曲线的因素分析

连铸工艺中,结晶器的振动直接影响铸坯的表面品质,不同的因素会对结晶器振动曲线产生不同的影响,影响程度如何是生产过程中和理论分析中最应值得关注的。现场测得某钢厂第1、2流连铸机中结晶器传动机构的运动副间隙为0.5 mm,并在此工况下,建立实体仿真模型,对机构中缓冲气囊和不同拉坯速度两种因素仿真分析,比较理想状态下和不同因素状态下的位移曲线,分析仿真的结果与实际生产经验相吻合。