大型复杂结构钛合金机匣铸件的表面渗透检测

对直径为1 400mm的大型复杂钛合金机匣进行渗透检测时,使用静电喷涂法施加渗透液,可使渗透液覆盖机匣全表面,无多余渗透液淤积,清洗时间减少,背景良好,缺陷显示结果可靠。检测中结合黑光光源,使用工业内窥镜可以拓宽渗透检测过程中人眼目视可达的区域范围。选择工业内窥镜探头时,应根据腔体大小及缺陷部位,保证测量光照条件(与待检表面距离合适),才能得到较清晰的缺陷显示,从而提高判定的准确性与可靠性。     

K465高温合金叶片扰流柱的渗透检测

针对某型号空心涡轮叶片叶尖和榫齿外侧扰流柱表面有荧光显示的问题,使用ZL-27A型渗透液对其进行渗透检测,后用丙酮擦拭笔对荧光显示进行擦拭,确定并标记出有缺陷的扰流柱;最后利用体视显微镜和扫描电镜观察和分析缺陷的宏观和微观特征。结果表明,扰流柱表面不平整是存在荧光显示的主要原因,经过擦拭后扰流柱上的线性荧光显示为裂纹,圆形荧光显示为疏松,缺陷是铸造工艺造成的;对于扰流柱位置有荧光显示的零件,应拒绝验收。     

全型面回弹补偿技术研究及应用

为改善局部回弹补偿法的不足提出了一种解决方案。针对翼子板下部轮廓偏移问题分析了零件的回弹规律,认为局部回弹补偿法存在局限性的根本原因是其无法对型面从拱变平坦的回弹趋势进行整体准确补偿。提出了采用全型面回弹补偿的方法,基于其逆向求解原理分析得到了实现该方法的关键点,包括确保工艺本身回弹尽量小、保证求解稳健性、剔除约束噪声以及保证外覆盖件表面质量与截面线长的一致性。给出了该方法的实现步骤并应用于某翼子板,首个全工序零件的尺寸测量结果显示,A面的偏差在0.3 mm内,轮廓偏移在0.2 mm内,表明采用本方法可得到满足尺寸公差要求的零件。     

钛合金复杂结构铸件荧光检验的工艺改进

荧光渗透检验在航空零件的制造过程中使用非常广泛,但荧光检验的结论与零件的表面状态有密切的关系。针对钛合金复杂结构铸件荧光检验时,铸造缺陷多次检验一致性差的问题,通过试验验证了腐蚀、热处理和超声波清洗等预处理工艺对荧光检验的影响,并结合零件的制造工艺,在加工的不同阶段安排合适的预处理工艺。通过工艺改进,确保了检测结果的可靠性。     

半自动荧光渗透检测流水线的工艺优化

介绍了大批量小尺寸管配件半自动荧光渗透检测流水线的工艺优化,在保证渗透检测灵敏度的前提下,从吊运料架、干燥方式、滴落时间、清洗方式、清洗时间、补充清洗方式、显像方式等方面优化了渗透检测工艺。该优化工艺取得了提高检测效率、减少耗材、降低成本、改善检测效果、提高检测灵敏度、有效控制污染等效果。     

K417G合金铸件荧光显示问题研究

精密铸造生产中,采用铝酸钴表面孕育处理,细化K417G涡轮叶片表面晶粒,但在铸件表面渗透荧光检测过程中,出现大量点状显示,不能满足标准要求。本研究通过采用光镜、扫描电镜对缺陷铸件进行解剖分析及对型壳表面进行分析,并利用体式显微镜等进行观察,确定出型壳中荧光显示的主要原因是由于铝酸钴含量过高,与合金反应产生大量的氧化物和气体,从而使铸件表面产生气孔和夹杂缺陷。通过调整型壳表面层铝酸钴含量,并控制涂料粘度,对型壳涂制工艺进行改进,解决了K417G合金铸件荧光显示问题。     

铝合金列车车身焊缝表面激光清洗-质量检测一体化方法

视觉检测是实现焊缝表面质量检测的有效手段。然而,铝合金轨道列车车身电弧焊接产生的黑灰使视觉传感器采集到的数据存在大量缺失,影响了焊缝表面质量检测的精度。为此,该文提出一种铝合金车身焊缝表面激光清洗-质量检测一体化方法,设计了“清洗-焊接-检测”一体化装置。首先采用激光清洗技术去除电弧焊接产生的黑灰,降低了数据缺失率;随后基于线结构光传感器采集焊缝表面轮廓信息,采用三次样条插值和随机抽样一致性算法建立焊缝表面动态理想轮廓模型;通过特征点提取、比较动态理想轮廓与实际轮廓差异实现了焊缝特征尺寸的测量与表面缺陷检测。结果表明,激光清洗后采集数据的缺失率相比清洗前降低了93.43%;提出的激光清洗-质量检测一体化方法实现了焊缝特征尺寸测量与表面缺陷检测。焊缝特征尺寸检测精度达0.1 mm,气孔、焊瘤、未熔合缺陷的长度检测精度达0.2 mm。     

1Cr15Ni4Mo3N沉淀硬化不锈钢磁粉检测疑似裂纹原因分析

1Cr15Ni4Mo3N沉淀硬化不锈钢螺栓零件在制造工序磁粉检测时,发现螺栓表面有一条疑似裂纹状线性磁痕显示,后采用荧光渗透检测方法进行辅助检测,原磁痕显示处未见异常荧光显示。结合金相试验分析发现,螺栓原材料内呈带状分布的残余奥氏体,破坏了基体组织和材料磁性的连续性导致出现磁痕显示。研究为该材料在零件制造中磁粉检测的磁痕判定提供了依据。     

航空发动机涡轮叶片故障检测荧光线性显示分析

某型航空发动机试车后故障荧光渗透检测时，发现某级涡轮叶片存在线性显示。为了确定该线性显示的形成原因，对显示部位进行剖切及理化检测分析后确定：该线性显示为热裂纹，裂纹产生于铸造过程，且在试车过程中未出现扩展。结合该结论，针对涡轮叶片在制造阶段X射线检测工序和荧光渗透检测工序没有检出裂纹及裂纹形成的原因进行了分析，制订了相应的铸造工艺和无损检测工艺改进措施。     

小螺距螺栓裂纹的荧光渗透检测检出率

对比了小螺距螺栓清洗前后的荧光渗透检测结果，发现螺栓根部表面开口裂纹缺陷无荧光显示的主要原因是裂纹开口污染物阻碍了渗透液的有效渗入。对螺栓表面进行彻底清洗，能够有效提高裂纹缺陷的检出率；采用高灵敏度和超高灵敏度的渗透液能提高裂纹的检出能力。综合考虑检测准确性和成本等因素，采用高灵敏度的渗透液进行检测更为适宜。     

CAD技术在S1125柴油机缸体铸造模中的应用

采用基于Sun工作站SPARC station 20的UGⅡ软件进行柴油机缸体铸件静压铸造模具的计算机辅助设计,借助CAD三维实体复合建模技术的可视性和可检测性,解决了模具设计过程中的疑难问题,如铸件外部表面及内部型腔在模具上的参精确数转换、内部型腔成型砂芯的优化分配和模具型腔各处配合尺寸的检测等,为CAM奠定了基础;同时也指出了一些有效的模具设计要点以及工艺参数的选定。     

铜包铝气压连铸成形工艺

在自制的铜包铝气压连铸成形设备上,成功地连铸出内径为8mm,铜层厚度为2mm的小尺寸铜包铝双金属连铸复合棒坯。复合棒坯连续稳定,表面质量良好。经扫描电镜观察和剪切强度测试,发现铜包覆层厚度均匀,内部铜铝界面形成具有一定厚度的扩散边界,内外层金属实现了有效结合。经过后续拉拔加工,成功制备出外径为0.95mm的铜包铝复合线材,经测试,其退火后的抗拉强度,伸长率和电阻率分别为208.43MPa,13.44%,2.454×10-6Ω·cm。     

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针对气缸盖耐久试验时过早出现漏水问题展开失效分析。首先通过宏观检查发现裂纹源来自内表面,裂纹源沿清砂孔外圆凹槽内产生,沿凹槽向两端断续延伸,同时从冷却腔体内沿壁厚方向外伸。裂纹是在凹槽内多处多次产生并扩展,呈热裂纹特征。用显微检查、化学成分分析、硬度检验等常规失效分析手段,进一步确认气缸盖开裂原因是热疲劳,而铸造应力、机械应力对开裂和裂纹扩展也有间接作用。     

射线测量涡轮叶片大曲率处壁厚尺寸的方法

采用射线方法测量了某航空发动机涡轮叶片大曲率处的壁厚,制作了专用的叶片定位工装,以保证射线束与叶片被测处的垂直度。对叶片表面曲率半径3 mm处的壁厚进行了射线测量,经与超声测厚和计量检测结果的分析对比,验证了射线测量结果的准确性和可靠性,证明了涡轮叶片大曲率处壁厚尺寸测量采用射线方法是可行的。     

荧光渗透探伤水基预清洗方法

针对目前工厂荧光探伤前预清洗零件使用三氯乙烯蒸汽除油存在的污染环境及不利于操作人员身体健康等弊端，对水基预清洗方法进行了开拓性研究。在大量试验的基础上，选定了一种适于荧光探伤预清洗的清洗液和清洗方法，可有效清洗零件上的污物，对周围环境无污染，对操作人员身体无损害，是一种切实可行的新工艺方法。     

闭挤式精冲工艺及其成形规律

针对存在的低塑性和高厚度零件难以精冲成形问题,提出了闭挤式精冲的概念和工艺方法,并阐述了该工艺的过程、原理和特点;设计了该闭挤式精冲工艺实验模具并用该工艺在低塑性材料YL12上精冲出了φ15 mm、高13 mm的高尺寸精度和低粗糙度的圆柱形零件.最后分析了变形区材料的流动规律和产品品质与坯料的关系.结果表明:精冲件外表面的光亮带大小随外环填充率增大而增大;内表面比外表面容易形成100%光亮带;试件表面的光亮带大小还与坯料厚度和模具主、副凹模凹坑深度的匹配有较大关系.     

发动机缸体智能清理打磨生产线的设计及应用

针对发动机缸体铸件内腔及外表面的浇冒口、批缝、毛刺等人工清理效率低、打磨环境恶劣的难题,提出了采用机器人、双工位转盘式的缸体铸件智能打磨生产线设计方案,该系统包含上料机构、输送线、冲切站总成和打磨站总成,以工控机作为上位监控机、PLC作下位实时控制机,智能控制打磨过程状态参数,实现铸件内腔及外部的浇冒口、毛刺等的自动清理打磨,满足缸体铸件所有要清理部位的打磨精度,解决了数据难以高效协同、高精度打磨难以实现的难题.系统运行稳定可靠、操作简单。     

Casting a Small-diameter Tin Wire by the OCC (Ohno Continuous Casting) Process

Abstract

Tin wires of 2 mm dia have been cast by the horizontal OCC process at speeds between 0.02 m/min and 4.2 m/min. It was found that unlike the casting of larger diameter rods, it was possible to continue casting, even if the solid-liquid interface existed outside the mould. If the mould exit temperature and the mould-cooler distance were maintained at 267°C and 2 mm respectively, the solid-liquid interface was located at the mould exit when the casting speed was 0.35 m/mln. However, when the casting speed exceeded about 1.2 m/min, the cast surface of the wire deteriorated and exhibited a matted appearance due to the formation of ridges. With a casting speed of 4.2 m/min, the solid-liquid interface location was estimated to be about 4 mm outside the mould. A calculated temperature distribution within the solidifying strand revealed that the solid-liquid interface entered the cooling water when the casting speed was 1.2 m/min. Thus, in order to obtain a cast wire with a high surface finish, the strand should be solidified outside the cooling water. Casting parameter values corresponding to the condition where the solid-liquid interface reaches the mould exit were considered to be critical co-ordinates for runout (breakout). When the solid-liquid interface is located between the mould and the cooling water, tight control of the casting process, and in particular control of the metal head, is essential in order to avoid dimensional instability and runout of the liquid metal.     

The Horizontal Ohno Continuous Casting Process: Process Variables and Their Effects on Casting Stability

Abstract

Temperature profile measurements within a heated mould have been made during continuous casting of pure tin rod of 8.5 mm dia in an attempt to obtain an understanding of the influence of process variables on the position of the solidification front. It has been established that process variables such as casting speed, mould temperature and cooling position have a sensitive effect on the position of the solidification front. It varies linearly with casting speed for a given cooling position and mould temperature. The change in position of the solidification front in turn exerts a significant effect on the surface quality of the cast strand. It has been demonstrated that the solidification front should be brought well within the mould in order to obtain good dimensional and casting stability.     

PIV测速技术分析异型坯连铸结晶器流场

通过建立1[∶]1异型坯结晶器物理模型，采用PIV粒子测速技术，研究断面尺寸为767.3 mm×383.1 mm×103.2 mm异型坯结晶器不同工艺参数条件和不同水口结构对结晶器内流场的影响。PIV实验结果表明，减小拉速和增大水口底部内径可以有效地减小冲击深度，结晶器深度860 mm处水口中心最大流股速度分别下降了27.96%和41.46%；增加拉速和减小水口浸入深度可以提高流场下旋涡上顶点位置。通过减小拉速和浸入深度，增大水口底部内径可以改善结晶器内流场。