大型薄壁铝合金减震塔砂型铸造技术研究

针对减震塔铸件结构特点,分析了减震塔铸造工艺难点及要点,开展了A357合金成分控制、合金熔体净化、合金晶粒组织细化、薄壁件完整充型、尺寸精度控制及内部质量控制研究。研究结果表明:通过合金成分控制,合金熔体净化、合金变质及晶粒组织细化,获得本体各向同性、力学性能优异的A357铝合金减震塔铸件;铸件采用精密砂型调压铸造方法,优化浇注系统,在筋条交接厚壁处进行激冷的铸造工艺,高过热度浇注,并结合保温涂料及增强砂型排气,获得充型完整、内部质量优良的减震塔铸件,达到设计要求;另外,通过减震塔分模设计及优化,整体外型及内芯分型面阶梯齿状配合,定位销与定位套镶嵌固定的方式,并结合热处理防变形工装,使铸件尺寸满足设计要求。     

大型薄壁铝合金筒体铸件差压铸造工艺设计

根据铝合金薄壁筒体件的结构特点设计砂型差压铸造工艺方案,确定出合理的工艺参数。结果表明,采用该工艺解决了大型薄壁件完整平稳充型问题,有效控制了铸件缩松、氧化夹杂等缺陷,减少合金原料消耗,提高了工艺出品率,最终显著提升了铸件生产效益。     

Counter-pressure Casting Process Design of Large Thin-wall AI Alloy Cylinder Castings

根据铝合金薄壁筒体件的结构特点设计砂型差压铸造工艺方案,确定出合理的工艺参数.结果表明,采用该工艺解决了大型薄壁件完整平稳充型问题,有效控制了铸件缩松、氧化夹杂等缺陷,减少合金原料消耗,提高了工艺出品率,最终显著提升了铸件生产效益.     

基于SLS整体砂型的薄壁铝铸件的快速成形

针对某航空厂采用熔模铸造制备某油箱接管薄壁铸件存在周期长、力学性能差等问题,采用选区激光烧结(SLS)直接制备其整体砂型/砂芯,克服了传统砂型铸造存在铸件表面粗糙、异型曲面结构尺寸误差大,及砂芯错位引起的浇不足等缺陷。并采用低压铸造成形,获得了冶金品质好、几何尺寸合格、表面粗糙度(Ra)为6.3μm及尺寸精度为CT6~CT8级、最小壁厚仅为1.2mm的复杂曲面油箱接管铝铸件,实现了薄壁铝铸件油管的精密砂型快速铸造,满足了使用要求。     

反重力铸造对ZL205A合金充型性能及凝固组织的影响

以“⊥”型和棒状试样为例,研究了反重力条件下,铸造工艺参数对ZL205A合金铸件充型性能和凝固组织的影响。结果表明,对于平均壁厚小于3 mm的薄壁铸件,由于差压铸造充型过程比低压铸造平稳,所以铸件成形更好,但无法成形尖角结构;提高浇注温度或铸型预热温度,均能使差压铸造薄壁ZL205A合金铸件的充型性能得到改善,且提高浇注温度效果更明显。与低压铸造相比,差压铸造可显著细化ZL205A合金晶粒度,适当提高浇注温度与铸型温度,均能进一步细化晶粒,且提高浇注温度使晶粒细化效果更显著。对于有一定截面厚度的ZL205A合金铸件,差压铸造时,当截面厚度超过一定量时,充型性能受铸型温度及浇注系统设计的影响较小,提高铸型温度,铸件产生孔洞类缺陷的几率显著增加。     

型腔中气体对薄壁铝合金铸件充型能力的影响

采用一体化反重力铸造机在不同的试验参数下,浇注高300 mm,宽60 mm,壁厚分别为2mm、3mm和4mm的D357铝合金试样.分别从浇注过程中铸型的发气量、型腔中预有气体、排气条件三个方面研究了型腔中气体对薄壁铝合金铸件充型能力的影响.结果表明:在调压铸造条件下,当砂型发气量较大时,铸件最后充填位置容易产生浇不足缺陷,铸件内部容易产生大量气孔缺陷.在排气较弱的条件下,调压铸造充型能力最好,低压铸造次之,差压铸造的充型能力最差.调压铸造时,型腔中气体较少,采取不同的排气措施对薄壁铸件的充型能力影响不大,低压铸造时,当排气能力较弱时,薄壁铸件的充型能力显著下降,同时容易出现裹气现象.     

高温合金超限构件精密铸造技术及发展趋势

高温合金铸件是航空航天重大装备中不可或缺的热端部件，正向尺寸更大、结构更复杂和壁厚更薄的方向发展，对其内部冶金质量和外部尺寸精度的要求也愈加严苛，逐渐超出了传统熔模精密铸造技术的成型极限。疏松缺陷控制、薄壁完整充型、尺寸精度和表面质量控制已经成为大型复杂薄壁高温合金铸件制造的关键难题。本文系统综述了国内外高温合金铸造工艺设计、模壳制备、全流程尺寸精度和调压成型技术的研究现状，并对基于大数据的铸造智能化发展趋势进行了分析与展望。     

真空差压铸造薄壁铸件的研究进展

大量的薄壁铸件广泛应用于航空航天和国防领域,而真空差压铸造因具有良好的充型和凝固条件,被用于生产高质量的复杂薄壁铸件。目前真空差压铸造薄壁件引起了国内外研究者的广泛关注,为此对真空差压铸造控制系统、薄壁铸件充型以及凝固等方面的研究进展作了介绍,详述了真空差压铸造分级变压控制系统、薄壁铸件充型流态模型、凝固组织与补缩能力,并就目前该研究中存在的问题及今后的发展方向提出了建议。     

差压铸造在薄壁复杂铝合金铸件生产中的应用

通过对重力条件下生产的薄壁复杂铝合金产品的缺陷分析,提出了在差压条件下对铸造工艺进行改进的措施。结果表明:采用差压工艺,该铸件的充型能力大幅增强;力学性能明显提高;针孔、疏松组织及氧化夹渣对铸件的不利影响减轻,铸件的致密性大幅提高。     

复杂薄壁精密铝合金铸件铸造技术进展

介绍了砂型、石膏型和熔模铸造复杂、薄壁、精密铝合金铸件的优势和缺点,以及这些铸造技术的最新发展情况。近年来发展应用的铸造技术有:差压、调压砂型反重力铸造技术,硅橡胶模-发泡石膏型-低压石膏型铸造工艺技术,以及Sophia熔模铸造技术等。我国在复杂、薄壁铝精铸件研究及生产方面已取得很大进展,但与国外先进水平相比,仍有一定差距。     

食品机械薄壁件铝镁合金重力铸造工艺

由于Al-Mg合金金属型铸造易产生热裂,在生产食品机械外壳大型薄壁铸件时,多以湿砂型或半金属型-半湿砂型方式生产.针对金属型工艺生产大型薄壁铸件比较困难的问题,提出一种倾转式重力铸造工艺,结合模具设计、浇注参数的调整,实现了全金属型大型Al-Mg台金薄壁铸件的生产.实践证明,本工艺可广泛应用于薄壁铸件或易产生热裂合金铸件的生产.     

某薄壁镁合金构件熔模铸造工艺研究

针对某薄壁镁合金构件结构特点,进行硅溶胶熔模铸造工艺设计,并使用计算机数值模拟优化工艺参数。结果表明,经过4组铸件的试制,发现该工艺能够有效控制铸造过程中的氧化夹渣,铸件尺寸精度可达CT6级,表面光洁度达到Ra 3.2~6.3,铸件抗拉强度230 MPa,伸长率3%。与砂型铸造工艺相比,铸件尺寸精度和表面光洁度明显提高。     

快速成形工艺在航空铝合金铸件试制中的应用

针对某航空厂采用传统砂型铸造试制盒子铝铸件存在的周期长、铸件表面质量差、尺寸精度难以满足要求及成品率低等问题,采用ProCAST进行了铸造工艺数值模拟优化,及选区激光烧结(SLS)直接制备其整体覆膜砂型/砂芯,在5天内完成了铸造工艺方案优化及2件铸件的浇注,得到了冶金质量好、几何尺寸合格、表面粗糙度(Ra)为6.3μm及尺寸精度为CT6～8级的复杂曲面盒子铝铸件,完全满足使用要求,实现了航空盒子铝铸件的精密砂型快速铸造。     

隔膜阀阀瓣铸铁件金属型铸造工艺的研究

对于阀门中的一些铸铁件,在采用普通砂型铸造条件下,无论铸件尺寸精度和表面光洁度都与出口产品的质量要求有一定的差距,特别是铸铁牌号为HT200的隔膜阀阀瓣.然而,金属型铸造与砂型铸造相比,具有铸件尺寸稳定而精确,表面光洁度高,切削加工余量小等一系列优越性.     

石膏型铜合金精密铸造研究

采用快速成型(RP)制备复杂型腔薄壁蜡模并对其进行铜合金石膏型熔模精密铸造。结果表明,与传统硅溶胶工艺条件下铸造的铜合金件相比,铜合金石膏型精密铸件的外观品质、尺寸精度和尺寸稳定性略有提高,仅力学性能有轻微下降。对于薄壁复杂类、型腔较深类、异型类、截面多变类铜合金铸件,由于硅溶胶工艺制壳的铸件清理难度加大,石膏型精密铸造显得尤为重要,其制壳工艺、后期清理成本和效率明显提高。     

复杂薄壁铝合金铸件差压铸造工艺设计

差压铸造工艺方法的核心是差压充型，压力下凝固。针对复杂薄壁铝合金铸件的特点，进行了差压铸造工艺设计，研究了薄壁铝合金铸件差压浇注的充型速度、加压速度及压力跟踪曲线，并导出了快速补压工艺理论。     

铝合金复杂管铸件树脂砂型真空吸铸工艺

针对某铝合金复杂管铸件的尺寸、性能要求和铸造合金特点,采用精密树脂砂型真空吸铸方法,研究了铸件不同部位壁厚尺寸规律.通过浇注工艺的优化和合金力学性能的测试,获得了优化的铸造工艺参数,试制出了合格的铝铜系合金复杂管铸件.结果表明,树脂砂型真空吸铸工艺铸造铝铜系复杂管铸件是可行的,同时也能为复杂Al-Cu合金铸件研制提供参考.     

ZM5航空用大型复杂镁合金壳体铸造工艺模拟

通过模拟砂型铸造及差压铸造制备大型复杂ZM5镁合壳体铸件,利用MAGMA软件对铸件进行了温度场、流动场等模拟.通过对比普通砂型铸造及差压铸造可知,差压铸造的温度场及金属流动都比较均匀,通过模拟铸件凝固过程可发现,4个竖直浇道的内浇口附近随着凝固的进行发生收缩,也是较容易产生缺陷的地方,所以在设计侧面4个浇道时,尺寸可以...     

大型电梯曳引轮的覆砂铁型铸造工艺

介绍了大型电梯牵引轮的铸件结构及技术要求.先后采用砂型铸造和覆砂铁型两种铸造工艺,对比结果显示:砂型铸造型砂消耗量大,工艺出品率仅为56.2％,铸件本体内部金相组织不够致密;覆砂铁型铸造工艺砂铁比只有0.37,工艺出品率达85.5％,同时减少了铸件加工余量,提高了尺寸精度及基体组织的致密性.     

热控凝固工艺对薄壁变截面铸件凝固组织和力学性能的影响

先进航空发动机用机匣等高温合金构件不断向结构复杂化和薄壁轻量化发展,易导致充型困难、组织不均匀和凝固缺陷等问题,对该类铸件的精密铸造技术和工艺控制提出了新的挑战。针对上述问题,文中比较了常规铸造工艺与热控凝固工艺下K4169合金薄壁变截面特征件的充型情况、缩松、组织以及力学性能,并对热控凝固工艺参数进行了探索。结果表明,在常规铸造工艺下,特征件薄壁部位的充型率仅为26%,变截面部位出现了缩松。采用浇注温度为1 360℃的热控凝固工艺可以使铸件薄壁部位的充型面积提高226%,显著减少铸件中的缩松,获得了细小的晶粒组织,平均晶粒尺寸为624μm,二次枝晶间距为116μm,Laves相的数量相对较少。同时,由于低浇注温度的热控凝固工艺有效实现了凝固组织细化和缺陷控制,合金在700℃条件下的抗拉强度提高了7%,伸长率由6%提高至8%。