铝合金熔体的集成处理工艺

<正>美国专利US8303890本发明涉及液体金属的熔炼、保温、除气和铸造等系列集成处理工艺,金属液处理全过程平稳,特别适合处理铝合金或镁合金等。本发明处理技术非常有利于非金属夹杂物从熔体中分离出去,并且避免金属液表面氧化膜在熔体除气和传输到铸造位置及铸造过程中再次卷入金属熔体中。本发明的金属液处理系统包括:熔炼炉和与之连通的保温炉,其中保温     

生产模铸件的铸造方法

本发明涉及一种用高压铸造法铸造铝合金件的方法。该方法是一种缩短铸造过程循环时间的铸造方法。按照这种方法,高压铸造中,在铸型模具上把金属液体引入模具铸型型腔的部分设置有一个分配器,金属液通过分配器进入铸型型腔。分配器与金属液接触部分是用铜或铜合金铸造的。在铸造的开始阶段,铸型的型腔达到预定的温度,铸型上分配器的温度要达到65℃或更低。     

镍基高温合金感应锭浇注过程的数值模拟研究

利用ProCAST软件对镍基高温合金感应锭的浇注过程进行了数值模拟研究,分析了铸锭充型与凝固过程温度场、固相率等的变化特征及其对铸锭缩孔的影响,探讨了铸锭缩孔缩松随浇注温度的变化规律。结果表明,镍基高温合金感应锭凝固过程中,在铸锭纵向方向上,铸锭上部合金温度低,下部合金温度高,铸锭未实现从底部到顶部(浇口)的顺序凝固,铸锭端部的“V”形一次缩孔较深。在充型阶段,浇注温度的变化对合金流动的最大速度及合金液面波动的影响较小;在凝固阶段,降低浇注温度减小了铸锭下部的高温区域,能在一定程度上减小铸锭端部的一次缩孔深度,但由于其未能使铸锭在纵向方向上实现顺序凝固,因此降低浇注温度并不能显著减小铸锭端部的一次缩孔深度。另外,浇注温度的变化对铸锭内部缩松的影响较小。     

铸件单向凝固方法和相应装置

美国专利US7377304本发明涉及一种多层铸锭的铸造方法。其方法是在可控的速度下把液体金属沿水平或垂直方向注入到水平放置的铸型中,铸型中已有金属液时,直接把金属液添加到已有金属液的表面。铸型底部有冷却装     

测量非金属夹杂物数量的方法和浇注试样所用的铸型

正美国专利US8155430本发明涉及一种测量铸造金属样品中非金属夹杂物数量的方法。本发明的方法包括:制备铝合金铸造试样;用CCD摄像设备或其它摄像方法捕捉试样断口的矩形断面表面图像;对捕捉到的图像进行加工,显示色密度;采用预定的临界值对加工过的图像进行数字化处理,计算一个或多个预定面积上的像素集群。本发明方法的特点还包括在捕捉试样断面图像之     

基于ProCAST软件优化压水堆核电站一回路弯管铸造工艺

利用ProCAST软件对压水堆核电站一回路90°弯管的充型和凝固过程进行了模拟.结果表明,浇注过程中金属液充型平稳,浇注系统设计符合顺序凝固原则.利用固相率法预测了弯管易出现缩孔缩松的位置,优化设计后获得了无缩孔缩松的弯管铸造工艺.研究表明,运用ProCAST软件有利于提高弯管铸件的工艺出品率.      

圆铸锭连续铸造结晶规律性的探讨

连续铸造铸锭时靠冷却水将热量带走,使熔体金属凝固。金属从熔体转变成固体的结晶过程,直接影响到铸锭的质量。研究结晶过程中铸锭直径、水冷强度、液穴形状、铸造速度、结晶速度以及金属物理性能间的相互关系的问题,称之为结晶规律性。(一)液穴形状从熔体金属转变成固体金属的固相线形状,称之为液穴形状。正常铸造时液穴形状保持一定;当铸造速度、金属物理性能和冷却条件改变时,液穴形状就相应改变。     

双辊铸带机铸造304型不锈钢的表面质量

为了研究从熔融金属直接生产薄带的带材铸造技术，在一台双辊铸带机上进行ＳＵＳ３０４钢的铸造试验。纵向裂纹和横向裂纹以及小凹坑是直接铸造薄带表面上显示出来的主要缺陷。应用水模型试验寻找在整个带材宽度上均匀浇注熔融金属并减少弯月液面波动的条件。通过降低浇注金属的落差，优化浇注位置，提高轧辊上浇注速率与钢液重量的比，达到凝壳厚度的均匀性，从而减少纵向裂纹和小凹坑的发生。此外，根据铸造过程中诸如冷却水温度的     

铝锭铸造机

美国专利US7406997本发明的铝锭铸造机包括液态金属供应装置和环状铸造线。铸造线上有固定铸锭的铸型,铸造机上还装备有真空脱型机构;真空脱型机构上有密封组件,密封组件包含有柔性的芯,柔性芯可以变形,并对铸     

40CrNiMo钢35 t 多边形铸锭凝固过程的数值模拟

运用三维铸造软件Procast建立了40CrNiMo合金钢(/%:0.37~0.44C,0.17~0.34Si,0.50~0.80Mn,≤0.035P,≤0.035S,0.60~0.90Cr,1.25~1.65 Ni,0.15~0.25Mo)35 t多边形铸锭凝固过程的数学模型,模拟铸锭的浇注(1313 s)、充型凝固(73942 s)过程铸锭的温度场和钢的凝固收缩率。结果表明,模拟计算得出铸锭完全凝固时间20.5 h与现场测量的凝固时间22 h基本一致;钢的凝固收缩率≤2.5%,铸锭无二次缩孔,疏松轻微。     

A356.2铝合金铸锭断口收缩区缺陷的研究

对链式连续铸锭机生产的A356.2铝合金锭进行质检时发现少量铸锭断口有明显的收缩区,且收缩区颜色偏黑。采用金相显微镜和扫描电镜对铸锭断口及组织进行了观察和分析,结果表明,铸锭断口颜色较深位置对应最后凝固收缩区,其中存在大面积枝晶间缩孔;收缩区组织中发现了大量氧化膜,枝晶表面亦覆盖有氧化物、部分位置存在氯化物,同时发现了C、Na、Ca等杂质元素;铸锭收缩区存在大量非金属夹杂物是导致该区域颜色偏黑的主要原因。     

含Mg和Li等合金元素的铝合金的铸造方法等

本专利涉及一种至少含0.1%Mg和0.1%Li的铝合金铸造方法。该方法的特点是,在金属的凝固过程中,铝合金液表面始终与含有2.0vol%氧和具有水分压低于150Pa的干燥气体接触。本专利的铸造方法适用于最容易氧化的铝合金的铸造,特别是含有Mg、Li,而不含Be、Ca的铝合金铸造,采用该铸造方法所用的装置成本低,可生产出无表面缺陷的铸锭,且安全可靠、无污染。     

铝合金的横向连续铸造

本文系统研究了铝合金横向连续铸造的工艺。其规律为:铸锭液穴有不对称铸锭轴线的倾向;铸锭下侧优先形成结晶前沿;结晶器下侧的结晶区内有一弱过冷区;铸锭裂纹倾向增大;铸锭结晶速度高;逆流导热距离UCD与铸造速度乘积接近某一常数:有效结晶高度须与铸速相适应;实际上,连续铸造过程的液穴形状不变,液穴深度与铸速成正比等。在实际生产中掌握和运用这些规律,对保证铸锭过程的顺利进行和铸锭质量的提高具有极为重要的意义。直接水冷横向连续铸造工艺,用于生产断面尺寸对称、形状简单的小规格铸锭已有多年历史。该工艺具有不需高大厂房、设备简单、投资少和见效快等许多优点,若在铸造机列尾部配以同步锯床,还可以实现连续铸造。国内外许多科技工作者对横向铸造机、生产工具、工艺参数、铸锭质量进行过深入研究,并取得了丰硕成果。本文以圆铸锭为例,仅就铸锭过程的基本工艺规律作一些深入研究。     

热顶设计对镍基高温合金铸锭收缩孔隙的影响

为减轻缩孔缺陷以降低铸锭头部切除率进而提高铸锭成材率,通过数值模拟研究了热顶高度和热顶预热温度对铸锭收缩孔隙率的影响。对ø350 mm×3 200 mm的高温合金铸锭进行纵向剖切来验证模拟精确性,并结合试验测试和反算法确认了合理的铸锭与锭模界面换热系数,阐明了热顶最优设计方案。试验结果表明,不采用加热冒口时,铸锭缩孔达到1 400 mm并在铸锭中下部出现严重的疏松缺陷。通过有限元数值模拟,验证了镍基高温合金铸锭中心疏松形成条件。过高的热顶高度和预热温度会加剧中心疏松,相反会降低铸锭缩孔高度。因此,为全面控制这两个缺陷,设定ø350 mm高温合金铸锭最佳热顶高度和预热温度为600 mm和900 ℃,这一标准已成功用于优化ø350 mm高温合金铸锭生产。     

基于ProCAST的V型辊铸造过程模拟及工艺优化

针对铸造V型辊在加工过程中经常出现缩孔缺陷这一现象,采用铸造工艺模拟软件ProCAST对V型辊铸造模样的凝固过程进行模拟,预测了铸造缺陷产生的区域并分析了原因,得出改善V型辊的浇注方式、冒口等铸造工艺,可以有效解决缩孔问题,优化了铸造工艺,对生产提供了有效的指导方法.     

水平连续铸造速度对6061铝合金表面质量及皮下组织的影响

通过使用铜模结晶器进行水平连续铸造Φ178 mm的6061铝合金,在不改变其他工艺参数的情况下改变铸造速度,考察了铸造速度对水平铸造6061铝合金铸锭表面质量及皮下组织的影响。结果表明,在本次实验的铸造速度范围内,铸锭的上下表面形貌及皮下组织存在差异;随着铸造速度的提升,铸锭表面形貌先得到了改善,铸锭表面的冷隔减弱,减小了皮下细晶区的厚度,异形晶区向表面移动。但铸造速度超过一定值时,会使铸锭下表面产生细裂纹,使皮下组织产生大量缺陷。综合分析,最佳的铸造速度为110 mm/min。     

数字模拟辅助铸造钛关节和植入物的技术

钛 ,具有极好的生物亲和性、机械性能和电化学性质 ,被认为是最有前途的可以成为外科和牙科所用的关节和植入物的生物材料。但这种金属的铸造有其弱点 :传统的制作易成型金属的方法是蜡模浇铸法 ,但是钛在高温时具有很高的氧亲和性 ,在凝固过程中发生体积的收缩及较小的密度使得钛的铸造很困难。后来几十年的努力解决了钛蜡模铸造中的许多技术问题 ,如采用压力和离心填充提高填充率 ;用陶瓷模材料和加热程序精确地控制铸件尺寸 ;用惰性表面涂层避免表面硬脆相的形成。金属研究学者仍在继续工作来克服缩孔、气孔和不完全模子填充的缺陷。这些…     

提高特殊钢成坯率有效途径

一百多年来,为克服钢液不可避免的凝固收缩(尤其高碳钢)所带来的不利影响,防止缩孔伸入锭身和出现二次缩孔,传统特殊钢锭型设计规定锭身高宽比一般不大于3,锥度一般不小于3%;帽口则需保证足够的高度,并采用导热系数低于铸铁模的耐火砖料进行保温。所:生产的钢锭头大身矮,成坯率(或称一次成材率)一般不超过80%,始     

模铸40t钢锭凝固过程温度场研究

随着模铸钢锭锭型的不断开发以及连铸产品对模铸小规格锭型的替代与延伸,为满足产品质量提升与成本优化,大规格钢锭逐渐发展成了关键的模铸锭型。但是,在模铸生产中,随着锭型的增大,更易于产生各类质量问题,诸如:成分偏析、表面缺陷、钢锭缩孔等。使用计算机数值模拟软件可以模拟钢液凝固过程的温度场与流场变化情况,并且可预测钢锭缩孔缺陷位置。研究表明,40 t钢锭的凝固过程是从外往内、由下向上顺序凝固,不仅冒口部位易于产生缩孔缺陷,而且锭身中心也存在缩孔倾向。在锭身中心的狭长液态金属区域内,此区域锥角小、上下传热不均,易产生缩松缺陷,通过数值模拟可有效预测并推断缺陷存在的位置及原因。实践证明,40 t锭型钢锭凝固及缩孔模拟与现场实际情况吻合,验证了40 t钢锭锭型设计的有效性与科学性。     

舰船用大功率柴油机气缸套离心铸造工艺优化

采用ProCAST对K4169高温合金气缸套离心铸造过程进行相关模拟研究,分析浇注温度、离心转速、铸型温度等工艺参数变化对铸件凝固过程温度场及液面分布情况的影响,对铸造过程会产生的疏松缩孔等组织缺陷进行预测,计算模拟出模具外径56 mm、内径38 mm、长度500 mm的K4169离心铸管的最佳离心铸造工艺参数。采用此工艺参数能够明显改善离心铸造铸件凝固过程中的疏松缩孔等冶金缺陷,提高产品质量。