氧化铝定向凝固高温型壳性能探讨

对型壳基体材料和矿化剂配比进行了试验研究,分析矿化剂的加入对氧化铝型壳高温性能的影响,探讨了二次莫莱石化能明显提高氧化铝型壳高温性能的主要原因。结果表明,氧化铝型壳可以应用于定向和单晶叶片的实际生产。     

型壳参数对定向凝固两相区温度梯度的影响

采用数值模拟与实验验证相结合的方法研究了型壳不同预热温度和厚度对凝固两相区温度梯度的影响.型壳预热温度对温度梯度的影响主要表现在凝固前期;型壳厚度对温度梯度的影响主要体现在凝固后期热量的散失方式上.结果表明,在型壳的预热温度从1450℃增加到1550℃的过程中,平均温度梯度不断增大,最大值为42.1℃/cm;分别考察了4～8mm厚度型壳的凝固过程,平均温度梯度先增大后减小,当型壳厚度超过一定范围时,温度梯度的变化很小,在厚度为6mm时达到最大值43.8℃/cm.     

定向凝固铸造用氧化铝型壳热强度性能研究

通过矿化剂及矿化剂加入量、各组元含量对型壳热强度的影响研究,研制一种电熔莫来石加矿化剂的硅溶胶型壳.该型壳具有很高的热强度,其1550℃的抗弯强度由电熔刚玉加矿化剂型壳的4.99MPa提高到13.65MPa,为单晶叶片用薄壁型壳的研制奠定基础.经定向叶片生产验证,效果优良.     

定向凝固铸造用氧化铝型壳热蠕变性能研究

从控制型壳的显微结构出发,研究如何使玻璃相转变为晶相,在型壳中形成主晶相间以高温稳定的异晶相直接结合的显微结构,从根本上提高型壳的高温抗蠕变性能.本文通过研究型壳材料、矿化剂对型壳热蠕变性能的影响,研制出一种电熔莫来石加矿化剂的硅溶胶型壳,该型壳具有很高的高温抗变形能力,其1550℃的自重变形度由电熔刚玉加矿化剂型壳的3.75％降为0.03％.经定向叶片生产考核,效果优良.     

类叶片铸件定向凝固三传计算机模拟及偏析和组织的控制

应用作者建立的合金凝固传输及宏观偏析预测的数学模型和数值模拟方法编制了ＢＳＴＶＣＣＡＬ软件系统，对具有双变截面的类叶片铸件定向凝固过程温度场、浓度场、液相流动压力场和速度场及枝晶参数变化进行了计算机模拟。     

定向凝固过程中型芯型壳温度场数值模拟

以空心涡轮叶片作为典型件,开展了定向凝固过程中叶片、陶瓷型芯和陶瓷型壳温度场的数值模拟研究,分析了陶瓷在定向凝固过程中的膨胀特点,对空心叶片铸造过程中陶瓷型芯的定位进行了设计。     

定向凝固用陶瓷型壳高温力学性能研究现状

简述了高温合金定向凝固用陶瓷型壳的工况,重点介绍了在浆料中添加矿化剂和粒度小于10 μm超细氧化铝粉等提高型壳材料的化学反应活性以促进型壳中莫来石的形成,进而提高陶瓷型壳的高温强度和抗蠕变性能的措施.还有采用非连续纤维和连续纤维强化型壳,提高其强度和抗蠕变性能的方法.并通过提高型壳孔隙率和在面层形成阻挡层的方法提高型壳的抗热震性能.同时,指出了定向凝固用陶瓷型壳存在的一些问题,论述了其发展方向.     

一种无余量叶片定向凝固工艺的研究

通过一种无余量叶片的定向凝固工艺试验,确定了该叶片的浇注系统、定向凝固工艺参数。结果表明,定向叶片在浇注系统中的分布方式及引晶位置对柱状晶的生长和温度场分布有直接影响,带冠叶片将引晶段与榫头相接能够更好地防止叶片扭曲变形,减少叶片表面缩松、裂纹等缺陷。由正交试验发现,型壳预热温度、浇注温度过低及拉晶速率过快不利于柱状晶的生长和保证凝固面的温度梯度。型壳预热温度为1 510~1 520℃,浇注温度为1 510~1 520℃,拉晶速率为5.0mm/min时,能够更好地消除叶片表面斜晶、断晶,获得品质稳定的定向凝固细直柱状晶叶片。     

定向凝固过程中型芯、型壳温度场数值模拟

以空心涡轮叶片作为典型件，开展了定向凝固过程中叶片、陶瓷型芯和陶瓷型壳温度场的数值模拟，分析了陶瓷在定向凝固过程中的膨胀特点，对空心叶片铸造过程中陶瓷型芯的定位进行了设计。     

高温合金定向凝固用陶瓷型壳的铸型反应和导热性

介绍了陶瓷型壳和高温合金中的活性元素发生的化学反应,重点描述了陶瓷型壳中的SiO2和Al2O3与合金元素中的Nd、Hf、C、Al、Cr等的化学反应状况,由于非硅基粘结剂不含易于反应的SiO2,从而降低或消除铸型反应.此外,在陶瓷型壳中涂高辐射率涂层、添加金属氧化物和导热体等方法可以提高定向凝固过程中固-液界面凝固前沿的温度梯度.     

金属模铸造对铸件凝固的影响

本文在生产实践和试验的基础上，论述了金属模的预热温度、金属模厚度、金属模材料的选择等因素对铸件质量的影响，阐明了金属模铸造时的铸件投固工艺要点和对铸件组织控制的依据。     

铸件充型凝固过程数值模拟研究

概述了铸件充型及凝固过程数值模拟研究的最新进展。采用并行计算技术，对压铸充型模拟过程数值计算方法进行了改进。提出了用动态膨胀收缩累积法来预测球墨铸铁缩孔缺陷，在球铁件上进行了缩孔形成的模拟和工艺改进。采用的有限差分与有限元相结合的方法模拟铸件应力场。实现了有限差分温度载荷到有限元模型的自动转换与传递，并采用有限元法计算出铸件应力场。     

型壳厚度对单晶铸件凝固界面温度梯度的影响

制备了壁厚为３～５ｍｍ、６～７ｍｍ和９～１０ｍｍ三种不同壁厚的型壳。研究了三种型壳对铸件凝固界面温度梯度的影响。实验表明,薄壁型壳形成较高的温度梯度,有利于改善单晶铸件的微观结构。     

充型形态对低压铸造薄板铸件凝固过程的影响

用低压铸造方法浇铸了壁厚为５ｍｍ和２ｍｍ的Ａｌ－４．５％Ｃｕ薄板铸件，测试了温度场，并考察了反重力铸造的两种基本充型形态－反向充填和顺序充填对铸件温度分布和铸件质量的影响。研究表明，反应充填产生的温度分布不利于铸件补缩，易产生缩松缺陷；顺序充填产生的温度分布使铸件倾向于顺序凝固，有利于得到组织致密的铸件，但易在最后凝固部位产生应力和裂纹。实际生产中可根据两种充形态下铸件的凝固特点采用合适的浇注系统     

牙科铸钛用型壳材料的研究

在国内外牙科铸钛用包埋料的膨胀试验与铸件精度试验的基础上，确定牙科铸钛修复体的精度与铸钛专用包埋料膨胀量之间的定量关系，并研制出了国产新型铸钛专用包埋料，临床试验结果表明，自行研制开发出的新型包埋料在精度上已达到美国ADA标准，钛冠的颈部间隙值和颌面间隙值在20－40μm之间。     

薄壳后桥铸件充型凝固数值模拟研究

运用MAGMA软件对后桥铸件进行了充型凝固数值模拟分析。并作了现场跟踪试验。证明,MAGMA软件对铸造工艺优化设计有良好的评价功能。能准确地反映铸件的实际状况,预测可能产生的综孔缩松、热裂等铸造缺陷及产生缺陷的部位。     

铸件弃型凝固过程数值模拟发展现状

铸件内在质量很大程度上取决于铸什的充型和凝固过程。将计算流体力学、计算传热传质学和计算机可视化技术应用于铸造工艺设计，可以使铸造技术人员要清楚地了解铸件形成过程，快地确定较为合理的铸造工艺参数。本文对铸件充型和凝固过程的数学模型，计算方法软件方面的发展现状进行了综合评述，并展望了该领域的发展前景。     

铸件产生缩孔、疏松的型壳补救措施

硅溶胶精密铸造生产中，经常遇到型壳在首炉浇注完并经切割清砂后发现，浇道根部或铸件其他部位出现缩孔、疏松等缺陷。产生的原因主要有：①工艺设计不当，致使钢水不够补缩；②制壳过程中浆料粘度的变化，引起型壳下部浆料堆积，导致型壳的厚度发生变化，延缓了铸件热节部位的凝固时间。发现铸件缺陷后，如     

国外铸件充型凝固过程数值模拟软件介绍

简要介绍了国外优秀的充型和凝固过程数值模拟软件的基本情况和产品特点，对国内相关软件的开发和国内厂家对模拟软件的选择有一定的启示作用。