铸件冷裂纹、热裂纹的分析

铸件上的裂纹有冷裂、热裂、发裂（白点）、热处理裂纹。铸件裂纹产生的主要原因：是铸件应力大于金属强度极限，裂纹方向与应力方向相垂直。根据铸件结构特点和应力方向，在可能产生裂纹的部位采取相应措施，可防止铸件裂纹的产生。     

标准更新信息

JC/T 401.1-2011《建材机械用铸钢件第1部分:高锰钢铸件技术条件》已于2012年7月1日正式实施,替代JC401.1-1991(1996)。该标准规定了建材机械用高锰钢铸件的牌号、要求、试验方法和检验规则与交货技术条件。该标准适用于高锰钢铸件。JC/T 401.2-2011《建材机械用铸钢件第2部分:碳钢     

铸件裂纹产生原因分析

通过断口分析、化学成分分析和金相检验等方法,对铸件在加工中出现裂纹的原因进行了分析;通过仿真试验,分析了裂纹在后续使用中对安全性的影响。结果表明:裂纹产生的原因是铸件本身存在缺陷以及成型模具拐角设计存在问题。最后提出了相应的改进措施。     

钛合金铸件基体火焰烧伤对荧光渗透检测的影响

目的 为钛合金铸件生产过程后续相应工艺改进提供技术支持。方法 分析浇冒口附近反复出现裂纹的原因,对ZTC4和ZTA15两种合金产品进行生产跟踪、工艺试验安排以及切片金相微观组织分析。结果 火焰切割浇冒口后铸件表面出现荧光微裂纹,且目视可见,后期热等静压(HIP)工序铸件表面裂纹依然存在,而且并没有衍生新的裂纹。焊接处理,表面裂纹扩大化,并且呈环形分布。得出铸件基体裂纹产生原因：火焰切割浇冒口使铸件基体烧伤产生裂纹,烧伤部位表面产生富氧α层,导致零件焊接性能差,产生表面开裂。结论 后期通过对产生烧伤裂纹铸件,保证将富氧α层完全去除方式,提高焊接质量,使铸件表面质量满足要求。     

复杂结构ADC12铝合金汽车支架挤压铸造工艺参数优化

目的 解决ADC12铝合金汽车发动机支架在挤压铸造成形工艺下的缺陷问题。方法 利用ProCAST模拟软件对该汽车发动机支架的挤压铸造充型和凝固过程进行模拟,对挤压铸造工艺参数进行正交试验设计并模拟得到最佳工艺参数,对铸件浇注远端厚壁部位采取局部加压优化措施,并对厚壁部位进行X-Ray探伤,观察铸件的缺陷情况。结果 对挤压铸造的工艺参数进行正交试验极差分析后,发现各工艺参数按对铸件凝固后质量的影响程度从大到小的顺序依次为挤压比压、浇注温度、模具温度。通过正交试验得到优化后的工艺参数为浇注温度730 ℃、模具温度300 ℃、挤压比压150 MPa。局部加压时挤压销的最佳激活时间为4 s,此时可以完全消除铸件内部的缩孔缩松缺陷。选择优化后的工艺参数生产该汽车发动机支架,产品外观完整,没有出现表面裂纹等缺陷。在X-Ray探伤下无明显缺陷,内部质量良好。结论 选择合理的浇注温度、模具温度和挤压比压可以有效减少铸件内部的缩孔缩松缺陷,采用局部加压并合理控制挤压销的激活时间可以完全消除缩孔缩松缺陷。     

关于非均匀壁厚金属型重力铸件缩孔缩松的消除

对金属型重力浇注不均匀壁厚铝合金铸件出现的缩孔、缩松、裂纹、和冷隔等缺陷,正确地设计浇注系统,合理选择工艺参数,有效地控制其过程,减少铸件焊补修磨,消除了上述铸造缺陷,降低了废品率和材料消耗,提高了工艺出品率和产品品质。     

提高铁道高锰钢整铸辙叉的使用强度

进入二十一世纪，随着国内主要铁路干线和专用线的运量不断增长，内燃、电力大型牵引一的广泛使用，轴重和重工列车也相应增大，必然加重轨道的负荷，加速钢轨和道岔的伤损和缩短更换周期。高锰钢整铸辙叉是薄弱环节，它因存在着设计和铸造工艺的缺陷，实用中辙叉的严重磨托，裂纹、揭盖等伤损经常出现，为保行车安全，造成更换频繁，成本加大。本文试从高锰钢性质和整铸辙叉的设计、铸造工艺、养护维修等方面，根据实用情况找寻薄弱     

ProCAST软件在铸造凝固模拟中的应用

为研究铸造工艺对铸件质量的影响,利用计算机进行了铸件的凝固模拟.介绍了有限元软件Pro-CAST的组成模块、功能以及应用,在应用实例中利用ProCAST软件模拟预测了铸件砂铸工艺中产生的宏观缩孔缺陷.研究表明:铸件中存在模拟预测的宏观缩孔缺陷;对浇注系统和冒口设置参数进行了优化,优化后的工艺提高了铸件产量,降低了成本;模拟结果表明,铸造模拟软件ProCAST能够准确地预测铸件在充型凝固过程中可能产生的缺陷.     

基于凝固进程数值模拟的铸件裂纹预测方法

根据凝固层内应力表达式及裂纹萌生部位的判别准则,对生产条件下的φ800铸钢车轮裂纹进行了预测,并用常规的热弹塑性方法计算的结果及剖面低倍组织形貌进行了评价,结果表明:预测裂纹与计算和实测情况吻合;裂纹沟槽出现在距表面凝固厚度的2/3处,它与缩松、缩孔及组织缺陷没有必然的联系;控制铸件表面温度的工艺措施是减少裂纹的有效途径.     

真空吸铸条件下充型速度对薄壁铝合金铸件内部质量的影响

研究了薄壁铝合金铸件真空吸铸充型速度对其内部质量的影响,对一种φ200mm×180mm,壁厚为2.6mm的薄壁铸件,分别采用25mm/s,40mm/s和先用25mm/s充型6s,再用40mm/s三种充型速度,用X射线检测铸件的内部质量.结果表明,充型速度为25mm/s时,铸件内部气泡、夹杂缺陷很少,但铸件未成形;充型速度为40mm/s时,铸件成形完整,但内部气泡、夹杂缺陷多;采用先慢后快的充型速度时,铸件成形完整,且铸件内部缺陷很少.     

低压铸铝件缩孔缺陷数值模拟与工艺改进

目的 为了避免铝合金盖板低压铸造过程产生的缩孔缺陷,对盖板结构进行分析。方法 采用数值分析技术,对盖板低压铸造过程进行数值模拟,将模拟结果与实际铸件缺陷进行对比,分析缩孔缺陷的产生原因。为消除铸件缩孔缺陷,在模具内增设冷却水道,并对该工艺进行模拟分析。结果 铸件凝固过程中,当合金固相率达到75%时,铸件特征位置处的补缩通道开始陆续关闭,形成了孤立液相区,导致凝固结束时形成缩孔缺陷。当模具内增设冷却水道后,铸件的缩孔体积分数由3.5%下降到0.8%。结论 通过在模具内增设合理的冷却水道,能加快铸件厚大部位的凝固速度,有利于实现顺序凝固,从而避免缩孔缺陷,提高铸件质量。     

70t级铁路货车17号车钩裂纹原因分析与建议

70t级货车装用的17号车钩裂纹故障大量出现，其在结构设计、制造工艺中存在一些问题，为此针对车钩裂纹故障进行调查统计，并对其原因进行分析，提出了相关的改进措施和建议。裂纹原因分析：（一）结构设计缺陷（二）车钩的内部缺陷（三）车辆运用工况（四）车钩的焊修缺陷。改进建议：（一）改进结构设计（二）提高铸造质量（三）采取防止焊接裂纹产生的严密措施（四）补充完善检修相关规程。     

军民两用关键技术对发展凝固控制技术有重大需求

凝固技术是以凝固原理为基础，进行凝固过程控制的工程技术领域，其目标是根据材料或产品使用性能的需求．获得期望的微观组织和无凝固缺陷的铸件或铸锭，研究凝固技术对控制材料和铸件的质量、研制和开发新材料具有极其重要的意义。     

脉冲载荷下裂纹损伤梁的动力屈曲

研究含初始缺陷裂纹梁一端固定，另一端被一质量块沿轴向以某一速度进行碰撞而导致的动力屈出问题。根据Hamilton原理导出考虑初始缺陷及横向剪切变形时裂纹梁的动力屈曲控制方程，并应用线弹簧理论将裂纹引入到屈曲控制方程中，用有限差分法对控制方程进行求解，基于B-R动力屈曲判断准则，确定临界冲击速度。比较了裂纹梁与无裂纹梁的临界冲击速度和屈曲模态，针对裂纹梁主要考察了不同的冲击块质量、初挠度形状等因素对屈曲模态的影响。     

石墨铸型材料对钛合金内环铸件冶金质量的影响研究

目的研究不同石墨铸型材料对钛合金内环铸件冶金质量的影响。方法试验选取颗粒直径分别2,0.8,0.04 mm的3种典型石墨材料,制备内环石墨铸型,采用离心浇注,然后对3种不同石墨材质研制的ZTC4钛合金铸件进行表面目视检验、荧光和X光检测。结果 2,0.8,0.04 mm这3种颗粒直径的石墨铸型材质研制的铸件表面外观和荧光质量依次提高,其中荧光缺陷平均数量依次为21.4,13.9,2.2个/件;铸件内部缺陷数量均小于1.5个/件,夹杂均小于0.7个/件。结论不同颗粒度直径的石墨铸型对铸件的外观和荧光质量会产生显著的影响,而对铸件内部冶金质量影响较小。     

X射线胶片图像特征提取和量化方法

根据《铝合金铸件X射线照相检验缺陷分级标准》，提出了一种用于铝合金铸件X射线胶片气孔缺陷定量分析的特征提取方法和缺陷量化方法，实验结果表明该方法可行，为实现铝合金铸件X-射线胶片的气孔缺陷计算机自动分级奠定了基础．     

贝氏体钢疲劳性能的研究进展

本文介绍了贝氏体钢的滚动接触疲劳裂纹,比较了贝氏体钢、珠光体钢和高锰钢的抗疲劳性能．     

钛合金熔模精密铸件表面微裂纹形成过程研究

目的 表征钛合金熔模精密铸件表面组织的特性,研究其如何形成表面微裂纹的过程。方法 通过对钛合金精铸件表面微裂纹形貌进行观察,对表面α层的化学成分、显微硬度进行表征,并通过三点弯曲实验模拟α层在拉应力状态下开裂倾向。结果 微裂纹为冷裂,深度在α层范围内。α层的片层组织较铸件内部组织粗大,O含量和硬度高于铸件内部,在拉应力状态下较铸件内部容易导致裂纹萌生和扩展。结论 钛合金精铸件在凝固过程形成α层,在后续的冷却过程中形成的拉应力或翘曲变形导致相对脆弱的α层形成了表面微裂纹。     

锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题分析

在锅炉压力容器压力管道检验过程中，主要应用超声波技术进行裂纹检测，但极易出现检测盲区，使得裂纹检测结果 F1分数较低。本文建立一种新型锅炉压力容器压力管道裂纹检验方法，并提出裂纹预防方案。依托于X射线检测原理，全方位采集压力管道图像，作为裂纹检测的基础。运用多重小波分解原理，将X射线图像分解为高频子图和低频子图，并融合非局部均值滤波算法处理图像噪声信息。经过二值图像分析和缺陷特征分析标注出裂纹缺陷，得出压力管道裂纹检验结果。同时，从材料质量、运行安全管理、操作水平三方面入手，建立锅炉压力容器压力管道裂纹预防方案。实验结果表明：所提方法应用后得出的裂纹检验结果 F1分数为0.97，更好地满足压力管道裂纹检验要求。     

K4169高温合金铸件铸造缺陷修复及疲劳性能研究

采用TlG焊对K4169高温合金薄片中铸造组织缺陷进行修复,并对修复前后的合金薄片进行疲劳性能测试和显微组织分析.结果表明:铸造缺陷对合金薄片疲劳性能的影响很大,含铸造缺陷的合金薄片疲劳寿命不到3万周次,而不含铸造缺陷的合金薄片疲劳寿命达7.1万周次.含铸造缺陷的样品经过TlG焊接修复后,疲劳寿命仍达6～9万周次,接近甚至超过了不含缺陷的试样疲劳寿命,这表明合适的焊接修复方法不会降低高温合金薄片的疲劳性能.铸件焊接修复后疲劳寿命高的原因是,焊缝中析出的较粗大相数量多、分布均匀,且疲劳裂纹扩展过程中产生较多的二次裂纹引发了裂纹偏移和扩展路径增长.