高频振动对ZL108铝合金活塞凝固组织的影响

针对普通金属型铸造活塞力学性能不高的问题,将高频振动应用于ZL108铝合金活塞铸造。结果表明:高频振动能使ZL108铝合金活塞铸造凝固组织改善,α铝基体的尺寸细化,共晶硅分布和形貌有所改善,同时组织均匀性增加。起振时间对铸件凝固组织的影响效果最明显,振动幅度的影响比振动频率更大。     

基于机械振动的铝合金低压铸造工艺研究

研究了铝合金低压铸造凝固过程中机械振动频率和时间对ZL101铝合金组织、综合力学性能的影响。结果表明:机械振动使铝合金的组织更加均匀细化;机械振动频率和时间均能影响铸件的力学性能,且机械振动频率影响要大于机械振动时间。当机械振动频率为50 Hz、振动时间为60 s时,铸件的抗拉强度和伸长率最大,分别为224.8 MPa和3.9%;当机械振动时间为60 s时,振动频率从30 Hz提高到50 Hz,铸件的抗拉强度和伸长率分别提高了25.59%和20.0%。     

机械振动对ZL101消失模铸造组织及性能的影响

将自制变频三维振动台应用于ZL101铝合金消失模铸造中,研究了不同频率、不同振动方向的机械低频振动对ZL101组织及性能的影响.试验结果表明,在ZL101铝合金消失模铸造凝固过程中进行机械振动能有效细化铸件组织,降低针孔率,提高铸件抗拉强度和伸长率.对比分析表明,振动频率为20～60 Hz且采用垂直方向振动时,铸件的组织较好,抗拉强度和伸长率可达180 MPa和2.7%.     

ZL114A铝合金油路壳体低压铸造工艺研究

研究了低压铸造生产ZL114A铝合金油路壳体铸件中合金成分优化、晶粒细化变质以及熔体净化对ZL114A力学性能和微观组织的影响,并采用ProCAST软件对壳体铸造工艺和铸造过程进行了模拟优化。结果表明,成分优化、晶粒细化以及合金熔体纯净化处理可有效改善ZL114A合金的微观组织,使铸件局部力学性能超过技术指标要求;采用缝隙式浇注系统,配合厚大部位放置冷铁,可有效改善铸件内部质量,减少缩松缺陷。     

机械振动对ZL201铝合金凝固组织的影响

采用自制的机械振动装置,研究振动频率和浇注温度对ZL201铝合金凝固组织的影响。结果表明:采用机械振动工艺可以使ZL201铝合金获得细小的等轴晶凝固组织。随着浇注温度的逐渐降低,ZL201铝合金凝固组织逐渐得到细化,晶粒尺寸越来越小,而且非常均匀。振动频率的增加有利于ZL201铝合金等轴晶组织的细化。当振动频率为20Hz时,达到共振,振幅最大,晶粒尺寸最细小均匀。     

超声波振动对ZL101组织和性能的影响

采用超声波振动装置,研究了浇注温度对ZL101铝合金组织和性能影响。结果表明,超声振动可以使ZL101铝合金获得细小的等轴晶凝固组织。随着浇注温度降低,ZL101铝合金凝固组织逐渐得到细化,且分布均匀。超声振动的施加有利于ZL101铝合金等轴晶组织的细化,并且对其强度、硬度等各方面性能均有所改善。     

压力场对ZL101铝合金消失模铸造性能的影响

采用自行研制的压力凝固试验装置,研究了ZL101铝合金消失模铸造过程中,不同的压力和加压速率对铸件性能的影响.试验结果表明,随着外加压力的增加.铸件的密度和力学性能逐步提高,孔隙率显著降低,当外加压力达到0.5MPa以上时,ZL101消失模铸件的力学性能提高趋缓;加压时,不同的加压速率对消失模铸件的密度及性能影响很大,当加压速率为0.003～0.030 MPa/s时,铝合金消失模铸件性能较好;由于在压力下凝固,ZL101铝合金消失模铸件针孔等缺陷减少、密度提高,铸件耐腐蚀性进一步提高.     

金属型铸造ZL205A铝合金组织物相分析及工艺优化

为获得金属型重力铸造充型好、力学性能高的ZL205A铝合金大型铸件,对其进行显微组织及力学性能分析。通过对不同工艺参数下的金相组织结构和力学性能进行分析,探究工艺参数对ZL205A铝合金大型件组织和力学性能的影响。结果表明,随着浇注温度、浇注速度、铸型预热温度的提高铸件,产生缺陷情况不断改善。     

振动对铝合金消失模铸造的影响

在铸件凝固过程中对金属液施加一段时间的振动,可以显著增加液相内结晶核心,使铸件最终凝固组织细化和力学性能提高,此外,振动还可以大大提高金属液的充型能力。本文主要研究了振动对铝合金消失模铸造过程的影响。     

浇注温度和机械振动对消失模型壳铸造ZL101A合金组织性能的影响

将机械振动施加于消失模型壳铸造ZL101A合金中,研究浇注温度对消失模型壳铸造ZL101A合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,未施加机械振动时,消失模型壳铸造ZL101A合金凝固组织粗大,力学性能偏低;施加机械振动以后,合金凝固组织和力学性能均明显改善。随着浇注温度升高,合金凝固组织形貌发生改善,但过高的浇注温度使得合金凝固组织有粗化的趋势。此外,提高浇注温度使得消失模型壳铸造ZL101A合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度呈现不同程度的下降,过高的浇注温度会显著削弱合金的力学性能。因此,在消失模型壳铸造ZL101A合金振动凝固过程中,选择合适的浇注温度才能发挥机械振动的最佳效果。     

ZL205A铝合金线状偏析的形成机理及判据(英文)

采用实验和数值模拟方法,对ZL205A铝合金筒形壳体铸件在低压铸造时出现的线状偏析的形成机理及预测模型进行研究。利用数值模拟技术对该铸件在凝固期间的传热进行分析,通过大量实际低压铸造获得ZL205A合金铸件中产生的线状偏析信息、铸件低压铸造过程的温度场以及线状偏析形成部位凝固参数的变化规律,提出了ZL205A合金低压铸造过程线状偏析的形成机理和判据。研究表明,ZL205A合金铸件的线状偏析是由于铸件在凝固后期,浇注系统尚能进行补缩,此时铸件局部形成热裂,高浓度的溶质在补缩压力的作用下对该热裂填充而最终在该部位形成线状偏析。根据分析得出形成机理,得到消除线状偏析的工艺控制方法。采用线状偏析判据对其它铸件的线状偏析进行模拟预测,预测结果与实际浇注结果的对比表明,该判据能够较为准确地预测ZL205A合金筒形壳体铸件的线状偏析位置。     

机械振动方式对无线自组网铸造合金组织及性能的影响

以无线自组网结构用ZL101铝合金为研究对象,分析了无振动、垂直振动、水平振动和复合振动方式下合金消失模铸件的凝固组织和力学性能的变化规律。结果表明,机械振动后合金的组织得到明显细化,尤其是在垂直振动方式下合金的晶粒尺寸最小,针孔率最低,合金的抗拉强度最大,是较为适宜的振动方式;在不同厚度的铸件振动过程中,铸件厚度越大则振动细化效果越显著。     

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。     

基于响应曲面法的消失模铸造ZL102合金的力学性能

为了探究Al-Si合金铸件力学性能与铸造工艺参数之间的关系,基于消失模铸造,设计Box-Behnken响应曲面法建立消失模铸造工艺参数(如变质剂用量、铸件壁厚和浇注温度)与ZL102合金铸件力学性能的回归模型,通过Design-Expert10软件对ZL102合金铸件力学性能进行回归系数及方差分析,对其消失模铸造工艺参数进行优化,得到力学性能更优的Al-Si合金铸件。结果表明,消失模铸造工艺参数对ZL102合金抗拉强度的影响顺序为:铸件壁厚变质剂用量浇注温度;对ZL102合金伸长率的影响顺序为:铸件壁厚浇注温度变质剂用量。因此,最优工艺参数组合:变质剂用量为3.5%,铸件壁厚为5mm,浇注温度为750℃。     

基于灰色关联法的消失模铸造工艺参数优化

消失模铸造工艺参数的选取对铸件的力学性能有着十分重要的影响。采用L9(33)的正交试验设计方案,进行不同铸造工艺参数组合下的ZL102合金消失模铸造,以ZL102合金铸件的抗拉强度与伸长率为评价指标。通过灰色关联分析法来进行多目标工艺参数优化,得到最优的ZL102合金消失模铸造工艺参数以及各工艺参数对铸件力学性能的影响。结果表明,当变质剂用量为3.5%,铸件壁厚为5mm,浇注温度为760℃时,铸件的力学性能较优。工艺参数对铸件力学性能的影响顺序为:铸件壁厚浇注温度变质剂用量。     

电磁铸造对铝合金铸件力学性能的影响

设计制造了电磁铸造实验装置,应用正交实验方法,研究电磁铸造铝合金铸件力学性能的主要影响因素。结果表明:对ZL104的性能影响程度大小的顺序依次是:磁场强度、电流、循环时间;在电磁场作用下ZL104合金铸件的力学性能有显著提高。研究结果对铝合金电磁铸造技术的应用有重要的意义。     

铝合金叶轮铸造工艺研究

铝合金叶轮铸件生产中为避免气孔、缩松等缺陷,常采用较长的充型及保压时间。为提高产品生产效率,本研究以ZL101材质叶轮的铸造工艺为研究对象,探究特定710℃浇注,低碳钢模具,模具预热200℃时,较快充型速度的近低压铸造下,不同压力-时间曲线下充型的可行性。使用ProCAST及Solidworks软件建模仿真,结合缩孔、缩松分布和Niyama判据获得如下结论：较快充型速度下,完成近低压铸造可行;充型时间1.5 s时,保压压力增加有助于凝固,但过高压力易导致顺序凝固失败,进而使铸件中出现缺陷;当充型时间3 s时,保压压力对铸件凝固过程的影响不大。     

凝固条件与变质处理对ZL114A铝合金力学性能的交互影响

探讨了凝固条件与变质处理对ZL114A铝合金铸件T6处理状态下组织和力学性能的交互影响。实验证明,影响铸件力学性能的程度依次是:凝固压力、激冷方式、变质效果。采用加压凝固、冷铁激冷、变质处理的合理组合可以优化ZL114A砂型铸件的凝固组织和力学性能。     

高铁用大型复杂铝合金枕梁铸件低压铸造工艺研究

针对ZL101A高铁用大型复杂铝合金枕梁铸件的特点,开展了高溃散性型芯技术、铸造工艺方案设计、铸造CAE数值仿真技术及熔体处理技术等的研究。研制结果表明:铸件采用低压浇注方法,底注式浇注系统,顶部放置冷铁无冒口设计,浇注铸件时适当降低金属液升液充型速度,加大铸件凝固时的压力,同时改善铸型排气能力,研制出的铸件内部质量优良,达到设计要求。对实现高速列车关键部件的国产化具有重要意义。     

汽车空调压缩机涡旋盘挤压铸造工艺研究

以ZL111铝合金为原料,运用挤压铸造工艺制备了汽车涡旋式制冷压缩机中涡旋盘铸件。通过单一变量法,分析了工艺参数对铸件力学性能及显微组织的影响。结果表明,在最佳工艺参数(比压为100 MPa、保压时间为16s、浇注温度为740℃)下,铸件表面及内部无铸造缺陷,微观组织致密,综合力学性能较好。铸件的抗拉强度可以达到370 MPa,伸长率为2.5%,硬度(HB)为128。