膨胀珍珠岩保温冒口新工艺在铸钢生产中的应用

在铸钢生产中成功的应用于膨胀珍珠岩保温冒口新工艺，通过该新工艺的实施，与普通砂型冒口相比，冒口重量缩小约３５％￣５０％，铸件工艺出品率提高到６１％￣８０％，并大大地提高了铸件的内在质量。     

大型铸钢件的保温冒口

冒口模数当补缩一个铸件时,需设计一个具有足够尺寸的冒口,以保证铸件最后部分凝固时,具有充足的金属液,以补充铸件的收缩要求,砂型冒口和保温冒口都能实现此目的。而保温冒口是能满足这些需要的更为简单而又经济的方法。     

铸钢保温暗冒口尺寸计算探讨

本文从“冒口凝固时间大于或等于铸件凝固时间”的原则着手,探讨了用模数法计算暗冒口尺寸的新方法,由本方法计算的冒口不需要再进行冒口利用率的校核就能得到满意的结果;探讨了保温冒口与砂型铸件的凝固系数的测试和计算,模数法的简化公式及其使用范围;图介法的作图方法并简述安全系数E和节园系数K_1、K_2、K_3、K_4的确定方法;本文还根据图介法设计了冒口计算尺,使冒口尺寸选择更简便。     

保温套对Al—12％Si合金平板铸件的补缩效果

本文对熟石膏保温套在LM6合金平板铸件上的补缩效果进行了研究,其研究结果如下: 1).园柱形普通砂型冒口和保温套都符合Chvorinov法则。它们之间的关系可用下式表达: 对于砂型冒口:T=0.065(V/SA)~2; 对于保温套:T=0.200(V/SA)~2。式中:T——凝固时间(分); V/SA——圆柱体体积与表面积之比(mm)。 2).对某一给定的铸件,当采用砂型冒口和保温套时,如果选用的冒口太小,组合件上的园柱体比单体铸造的园柱体的凝固时间长,而当采用大冒口时,其凝固时间比单体铸造的园柱体的凝固时间短。 3).当采用凝固比>1.4的冒口时,沿着铸件长度方向的缩松减少或消除;当采用凝固比>1.6的冒口时,水平面上的缩松不再进一步减少。 4).凝固比是一个重要的参数,它影响着用砂型和保温套冒口进行补缩的 LM6合金平板铸件的致密度。 5).因为普通冒口和保温套都符合Chvorinov法则,所以当知道了合适的凝固比以后,就能设计给定铸件的普通冒口和保温冒口套。     

铸件——铸型间的摩擦力

铸件与铸型的相互机械作用过去研究较少,而铸件收缩过程中,由于与铸型间的相对运动而产生的摩擦问题,则基本上还是一个空白点。Kain〔1〕于1933年曾指出,砂型与正在收缩着的铸件之间具有很大的摩擦系数,以致后者的自由收缩受到相当强烈的阻碍。Andrew和Protheroe〔2〕用粗细不同的型砂进行的实验,由于没有发现它们对铸件产生热裂有什么不同的影响,因而作出“浇铸后,与液态金属接触的砂型表面失去强度,摩擦阻力亦即消失”的结论。Parkins等〔3〕第一次用比较精确的方法测量了铸件在不同砂型内的收缩值。实验结果说明,旧砂对铸件的摩擦阻力远大于这种型砂的体积阻力(试样两端法兰盘所受之阻力)。我们认为,Parkins等在实验中忽略了一个重要问题—不同型砂的热物理系数对铸件收缩的影响〔4〕。由于实验者采用了干湿两     

铸钢件保温冒口的优化设计

本文建立了以保温冒口收缩孔腔变化规律及其影响因素的定量关系为基的保温冒口优化设计数学模型,并用随机方向搜索法进行了FHP冒口的优化设计。提出了保温冒口设计准则应为;(i)、创造通向冒口的顺序凝固;(ii)、冒口内的安全高度控制在25～50mm;并据此开发了FHP保温冒口优化设计软件系统。通过现场验证:优化设计的冒口其工艺出品率可从原来的70～75％提高到80～85％;该软件系统占用内存小、使用方便、运行时间短,能在各种低档微型机上应用;它适用于不同钢种、形状、型砂的中小碳钢铸件。     

航天测量仪器上外框架的研制

对航天测量仪器转台上关键铸件外框架工艺进行了研究,采用树脂砂型和易溃散的树脂砂芯,采用铸件相同材质的芯撑,采取缝隙与中注开放式组合的浇注系统及合理的冷铁与冒口配置,制定合理外框架的工艺方案。在热处理时加限位。使得热处理后铸件的尺寸及性能符合设计要求。     

铸钢件保温冒口一件一型补缩整体功能的系统辨识

本文对铸钢件保温冒口-件-型补缩整体功能以及各影响因素的影响顺序进行了探讨;采用系统分析的方法进行该补缩整体影响因素的简略理论分析和量化;借助金属液渗流过程的模型建立冒口大小和冒口内收缩孔腔规律的隐式方程,通过大量实验进行该补缩整体功能的系统辨识,得到了整体功能与各影响因素的定量关系及影响顺序,为保温冒口的优化设计奠定了良好的模化基础。     

数值模拟结合实验验证克服铸件疏松缺陷

针对大型镁合金(137 kg)主机匣铸件法兰边的疏松缺陷,采用数值模拟结合实验验证的方法,研究了冒口种类和冷铁结构对主机匣法兰边内部疏松缺陷的变化规律,从补缩凝固角度分析了产生缺陷的原因,给出了解决缺陷的基本思路.结果表明:对于模数为1.3 cm的法兰边,分散布置Ф50 mm的保温冒口,在其中间放置厚度为(1.5~2.0)倍法兰边厚度的冷铁,对冒口颈加R角,可使得ZM6合金液在保温冒口中形成模数变化梯度,保证补缩通道通畅,消除法兰边内部的疏松缺陷.     

烟道灰复合型保温套的研究和探讨

本文简要地介绍了一种新的保温绝热材料,这种材料的主要成份是烟道灰和膨胀珍珠岩。用这种具有广泛来源、且成本低廉的复合材料制作铸造用的保温冒口套,成型方便,经济效益显著,有一定的推广应用价值。     

用热开裂及热变形测试仪控制树脂砂质量

利用自制的树脂砂热开裂及热变形性能测试仪研究了树脂砂的高温性能。该测试仪较好地模拟了金属对树脂砂型（芯）的热作用，可用于主定树脂砂的热开裂时间、热有能力，还可描述型芯内受热后热应力的相对大小，对控制树脂砂铸件的质量是一台有实用价值的测试装置。     

锆自硬砂型对铝合金铸件性能的影响

在对锆砂/PEPSET树脂自硬砂工艺性能研究的基础上[1],进一步研究了锆自硬砂铸型对铝合金铸件性能的影响.通过在锆砂型和硅砂型中实际浇注462型发动机缸盖并应用计算机采集处理实验数据.实验表明锆砂型对铝合金铸件的凝固过程有较强的冷却作用能够细化组织.应用锆自硬砂铸型浇注铝合金铸件有利于提高铸件的机械性能.     

园柱形保温冒口的设计计算

为了测定各种热传导效率及凝固收缩量对冒口大小影响,可用几何程序法对一个圆柱形顶冒口进行模拟分析。我们假设铸件及冒口都遵循“Chvorinov”法则的通式,即:t=B(V/SA)~?,其凝固常数(B)和指数(n)对于冒口和铸件是不同的值。铸件和冒口的体积是根据凝固时的体积收缩进行修正的,其最终值为: V_R(f)=V_(R(i))-βV_?(t) V_(?(?))=V_(?)(?)+βV_(?(?))胃口的体积是: V_R=πD~H/4导热的表面积是: SA_R=aπDH+bπD~2/4+CπD~2/4 式中:a、b、c分别表示冒口的侧面、顶部及底部等外表面的可变因素。根据几何程序法制作的模型,冒口体积应最小,并且要求铸件在冒口之前凝固。为了解方程,主要的问题是要转换成二元方程式。把a、b、c、β、铸件体积和铸件表面积各值代入,就可计算出冒口的尺寸大小。由结果的分析所得到的几个结论是: 1)H/D之比仅仅取决于外表面变化因素,即H/D=(b+c)/2a,这说明对于给定的铸件H/D值与体收缩、凝固常数(B)及凝固指数(n)无关。 2)这些图形说明胃口直径是铸件表面积和铸件体积的函数,并要求使用相同的单位(公制或英制)。 3)当研究一个特定的铸件时,体收缩的变化对于冒口的尺寸大小和体积具有很大的影响。 4)在所研究的因素中保温套能最大限度地缩小冒口体积,在本文所研究的铸件,冒口体积可减少约50％。现在根据本文研究所报导的资料,铸造工作者就可以来估价保温材料的效果。     

铸钢件保温冒口设计和选择

本文对铸钢件保温冒口的作用机理、保温冒口套的综合评价、保温套及复盖剂所用材料的种类、保温套的制作及尺寸计算方法等给予全面的介绍和分析。还介绍和比较了单、双面保温补贴的设计方法。     

典型环形铸件凝固过程的界面换热系数分析

为了提高铸造数值模拟软件精度,考虑到外砂型和内砂芯的传热过程差异性,针对典型铝合金环形铸件设计了砂型重力铸造过程测温实验,建立了环形铸件外砂型及内砂芯的界面热流和界面换热系数的反算数学模型,利用MATLAB软件编写界面换热系数反算程序.结果表明,铸件凝固过程中铸件/内砂芯的界面换热系数始终大于铸件/外砂型的界面换热系数...     

采用优化设计生产优质铸件

本文在研究铸钢件保温冒口一件一型整体功能系统辨识的基础上建立了铸钢件保温冒口优化设计软件系统——optRiserPro.,该系统适用于PC机及其兼容机,运算速度快,操作方便,在三分钟内给出大量有关冒口补缩的信息。通过北京、河北、江苏、安徽的部分厂家在十吨以下的铸钢件的试生产表明:采用该软件系统,可降低生产成本、提高铸件的内在质量,而且还能改善铸造工作者的环境,其技术经济指标达国际先进水平;是当前生产优质铸钢件中最为简单、最为有效的措施之一。     

用保温冒口来降低铸件成本

铸造厂采用保温冒口可以增加利润。保温冒口工艺在铸钢厂已用了好些年,而现在已开始在灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁及有色金属铸造车间中得到应用。良好的保温冒口工艺会带来如下一些(或其中一个)好处。如提高实收率、缩短清理时间、控制缩孔、降低材料搬运费和能耗费用、提高生产率等。提高实收率——由于正确采用保温冒口得到的节约效果在提高实收率上是很显著     

用于外墙保温涂层的相变复合微骨料的制备及性能表征研究

将相变材料应用于轻质建筑围护结构外表面,可起到增大建筑热惰性的作用.以低温石蜡作为相变蓄热材料,采用真空吸附法与膨胀珍珠岩相结合,制备出石蜡-膨胀珍珠岩复合相变微骨料,再与环保涂料按照一定比例混合制成潜热蓄热型保温涂层.通过最佳配比量测试、SEM微观形态特征扫描、DSC相变热物性测试及红外波谱测试,对相变微骨料的相变过程、热物性及稳定性进行对比与分析.实验结果显示:1)相变复合微骨料的石蜡与膨胀珍珠岩最佳吸附比为1.9∶1;2)相变复合微骨料具有较高潜热蓄热性能;3)石蜡完全被膨胀珍珠岩吸附且没有空隙余留;4)相变复合微骨料具有很好的热物性和化学稳定性.因此,相变复合微骨料可作为一种热熔型保温基材与涂料混合构成新型外墙保温涂层.     

高速列车转向架中心销铸造过程数值模拟

CRH380中心销是高速列车向架的关键铸件,射线探伤要达到一级标准,要求有先进的铸造工艺做保证,为此必须对铸造工艺进行优化。首先采用华铸CAE软件对初步设计的铸造工艺进行模拟,而后选择最佳工艺方案进行浇注实验,对铸件毛坯进行射线探伤、正十字解剖检查内部质量。结果表明,对于CRH380中心销铸件,采用单侧进水、热节处放置顶冒口的传统浇注工艺方案,浇注过程中卷气易在铸件中形成气孔,只在热节处安放冒口时在平板处易形成缩松;将铸件中部的中空锥体铸成实体,使热结集中并向平板方向移动,强制造成顺序凝固的条件,而后采用只设顶冒口浇注工艺方案,则除锥体心部外有少量的缩松外,其他部分没有缩松、缩孔、夹杂等缺陷,射线探伤评定为一级。铸造过程数值模拟结果与实际铸造结果基本吻合。     

正十八烷填充聚氨酯发泡棉的制备及性能研究

在全水一步法制备聚氨酯软泡过程中加入不同填充量的高潜热值相变材料正十八烷,制备相变潜热较高的调温聚氨酯发泡棉。通过扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、示差扫描量热(DSC)、热重(TG)等表征手段和力学测试,研究不同含量的正十八烷对发泡棉表面形貌、化学结构、热性能和力学性能的影响。SEM和FTIR结果显示:相变材料正十八烷能较好的埋置于聚氨酯基体中;DSC和TG结果显示:发泡棉的相变热值随正十八烷含量的增加而增大,含有20%正十八烷的发泡棉相变潜热可达43J/g;经多次热处理后发现:填充20%正十八烷的复合发泡棉相变潜热变化量较小,热稳定性良好;力学测试结果显示:经正十八烷填充后的聚氨酯发泡棉永久压缩形变增大,拉伸强度及断裂伸长率减少。