固液双金属复合铸造工艺及机理研究进展

双金属复合材料具备单一金属难以满足的综合性能。固液双金属复合铸造较之其他双金属复合方法具有界面结合良好、生产效率高、合金适用范围广等特点,得到越来越广泛的应用,并成为当前研究的热点。综述了国内外固液双金属复合铸造研究的进展与现状,阐述了固液双金属复合铸造主要的成形工艺方式与应用领域,分析了影响固液双金属复合界面结合品质的主要因素,总结了固液双金属复合界面组织与性能研究的重点与主要结论,最后指出了当前固液双金属复合铸造研究存在的不足及未来的发展方向。     

液-固双金属复合铸造结合界面温度场的模拟

结合材料在温度变化过程中热物理性参数的变化,利用ANSYS软件对液-固双金属复合铸造过程中界面的温度场进行模拟,得到了复合界面的温度及分布随时间变化的关系。从而有效地预测了复合层是否达到完全冶金结合以及复合层中缩孔、缩松等缺陷出现的可能性及位置,为优化液-固双金属复合铸造工艺方案提供了科学指导。     

重力铸造液固双金属复合材料的界面结构与缺陷

通过重力铸造液固结合的方式制备了高铬铸铁和45#钢的复合材料。采用不同工艺参数进行试验．考察了双金属复合的界面结合质量和缺陷，讨论了工艺参数的影响，揭示了双金属冶金结合的界面结构。     

提高复合挤压铸造Al/Al-Cu双金属宏观复合材料界面结合的新方法（英文）

开发一种简便的提高复合挤压铸造Al/Al-4.5wt.%Cu双金属复合材料界面结合的新方法,并研究该方法对此双金属的显微组织和力学性能的影响。在挤压铸造Al-4.5wt.%Cu的内表面机加工一种特殊的同心槽图案,利用ProCAST和ANSYS软件对双金属构件界面区域的传热、凝固和产生的应力分布进行数值模拟,并进行实验验证。模拟结果表明,表面沟槽尖端完全熔化,沿界面产生较大的局部应力梯度场,这会导致插入界面的氧化铝层破裂,促进双金属组分的扩散结合。显微组织表征证实双金属界面存在明显的过渡区。通过加工表面图案,双金属的平均过渡区厚度和抗拉强度分别显著增加到375μm和54MPa。因此,该方法是一种经济可行的复合挤压铸造铝-铝宏观复合双金属的方法,不需要提前对固体镶块进行任何成本和时间密集型的化学或涂层处理。     

高铬白口铁-灰铁双金属材料的消失模铸造

采用消失模铸造生产铬系白口铁－灰铁双金属材料。通过对其宏观及显微分析，表明该法生产的双金属材料界面结合良好，组织致密。对此复合工艺进行了较详细的讨论。     

轧制粉末Ag-Cu双金属材料的研究

采用粉末烧结-冷轧的复合工艺制得的Ag—Cu双金属片材,其物理-力学性能接近用其它方法得到的致密双金属材料,而且具有复层晶粒细、界面结合力强的优点,塑性性质可完全满足进一步加工的要求。     

ANSYS在双金属复合铸造中的运用

应用大型通用有限元分析软件ANSYS,在双金属复合铸造温度场模拟的基础上进行了三维热应力场数值模拟,得到界面的温度场,以及定量的、动态的变形及应力变化.从而有效地预测了复合层是否达到完全冶金结合以及铸造中缩孔、缩松、裂纹等缺陷出现的可能性及位置,为进一步优化双金属复合铸造工艺方案提供了科学指导.     

灰铸铁/碳钢的复合铸造界面的研究

灰铸铁/碳钢双金属复合铸造的界面组织特征对结合性能产生重要影响。利用光学显微镜观察了双金属复合界面组织特征,利用显微硬度计测量了双金属复合界面的硬度。结果表明:灰铸铁和碳钢形成了良好的冶金结合,复合界面形成了不同组织的融合层和扩散层。界面处平衡温度高于液相线的温度是形成不同组织的关键。     

高钒高速钢/碳钢双金属复合锤头铸造工艺的改进

采用了液-固双金属复合铸造的方法制造了高钒高速钢/碳钢复合锤头,研究了在不同工艺条件下,锤头的复合情况及组织形态.结果表明,锤柄不处理或经过机械方法除锈后,均没有完全复合;而经过酸洗处理的锤柄,复合效果很好,能够实现完全的冶金结合.在浇注前对锤柄进行预热处理,减少了锤柄对外层材料的激冷作用,有利于获得理想的界面组织,促进了界面结合.     

Al/FeCrAl双金属复合材料的制备及试验研究

采用固-液双金属复合铸造法对Al/FeCrAl进行复合,并通过此方法成功制备了Al/FeCrAl双金属复合材料。采用光学显微镜、扫描电镜、热处理试验和显微硬度计对材料界面组织和相组成进行了分析。结果表明:Al/FeCrAl双金属复合材料界面以冶金结合方式进行结合;热处理温度在500℃及以上时,Al元素向表面或者过渡层急速扩散并在过渡层产生氧化反应形成大量的Al_2O_3;复合材料显微硬度从喷涂层到基体层逐渐递减。     

水平连续铸造工艺对3003/4045复层管界面特征的影响

采用水平连续铸造技术制备3003/4045铝合金复层管坯,探讨了铸造速度、外层合金浇注温度和气体保护对复层管界面结合质量的影响,并对结合界面的形貌、元素分布和结合强度进行分析。结果表明,当铸造速度为180 mm/min、外层合金浇注温度为700℃并对内层管坯施加气体保护时,可成功制备出界面实现连续均匀冶金结合的复层管。拉伸剪切实验中变形与断裂发生在界面附近强度较低的3003合金侧,表明界面剪切强度大于3003合金的剪切强度。     

Numerical simulation on direct chilled continuous casting process for preparing clad slab of aluminium alloys

The numerical simulation is used to investigate the influence of processing parameters on direct chilled continuous casting process for preparing clad slab of Al–1Mn and Al–10Si alloys. In order to get a clear bonding interface avoiding unexpected mixing, a special dividing plate is set between molten clad materials. The effects of cooling intensity and cooled part height of dividing plate, casting speed and pouring temperature on the temperature field, liquid fraction, and solidification shell of clad slab have been studied in detail. A practical experiment has been done based on the simulation studies. It was found that a clad slab with excellent metallurgical bonding can be obtained when the cooling water flow of dividing plate is 250 L h^?1, the cooled part height of dividing plate is 20 mm, the casting speed is 80 mm min^?1 and the pouring temperatures of Al–1Mn and Al–10Si alloys are 710 and 670°C respectively.     

离心铸造碳钢-高铬铸铁双金属复合管工艺初探

介绍了采用双液复合离心铸造工艺浇铸以碳钢为外套、高铬铸铁为内套的双金属套筒的工艺试验情况。通过分析及试验,确定了铸型转速、浇注温度和速度、两种金属浇注间隔时间,界面处选用1号保护剂,以及适合于双金属套筒的热处理工艺。研究结果表明,采用本离心铸造工艺制造双金属套筒,相对于镶铸工艺,简化了加工步骤,降低了材料用量,经济效益可观。     

连铸法制备银基真空焊料的研究

介绍了一种适合于银及银合金材料生产的精密连铸技术及设备、该设备具有精密、小型、可实现真空及保护气氛熔炼,铸造等特点,特别适合于液态氧化吸气严重、含有挥发烧损组元及高纯度要求的贵金属合金材料制备加工。采用该连铸技术生产的电真空及Ag-28Cu焊料的清洁度、溅散性可达到一级。     

全幅二段电磁制动连铸复合钢坯的模拟研究

根据电磁连铸生产复合钢板的工艺原理，建立了一个数学模型来分析该工艺过程结晶器内两种异质钢液流动及分布特征。采用低Reynolds数湍流模型计算湍流参数，并以虚拟凝固壳来代替实际的凝固计算。根据对模拟结果的分析，提出了采用全幅二段恒稳磁场控制流动的方法。与文献中的实验结果对比证明了模型的可靠性。     

软接触电磁连铸的数值模拟和实验分析

结合软接触电磁连铸的准三维场数值模拟和金属Ｓｎ的连铸实验,分析了软接触电磁连铸中结晶器分辨结构和感应圈位置、尺寸、电流对铸坯表面磁通密度。产力和电磁压力的影响。结果表明：软接触结晶器中的磁通密度随切缘数的增加而上升,但增幅渐小;铸坯表面在切缝处因微通密度增大而产生纵向凹痕;结晶器的切缝数以１２－２０,切缝宽度以０．５－１．０ｍｍ为宜;感应圈的高度应覆盖铸坯的初凝固区段,感应圈的位置应使其顶端与铸坯     

方圆坯连铸结晶器锥度的测量及分析

在连铸过程中,结晶器锥度对提高连铸机的产量、改善铸坯质量、延长结晶器的寿命都起着决定性的作用。本文简要介绍了连铸中结晶器锥度的作用,分析了方坯及圆坯结晶锥度的设计原则,并以不同方坯及圆坯结晶器内腔尺寸测量数据为基础,分析了结晶器锥度在生产过程中存在的问题。     

THE COMPUTATION AND EXPERIMENT ANALYSIS OF ELECTROMAGNETIC CONTINUOUS CASTING WITH SOFT-CONTACTED MOULD

SignsandUnitsE:electricfieldintensity,V/m;B:magneticfluxdensity,T;J:currentdensity,A/m';F:electromagneticforce,kN/m';Pm:electromagneticpressure,kpa;I:current,hA;a:electricconductivity,S/m;f:electromagneticfieldfrequency,Hi;p:magneticpermeability,Tin/A;w:turnnumberofcoinSc:crosssectionareaofcoil,m2.1.IntroductionThecontinuouscastingwithsoft-contactedmouldisarecentlydevelopingtechnologyofelectromagneticcontinuouscastingforsteelandotherheavymetalswithnearnetshapes,whichcanimprovetheinnerand…     

X60/2205双金属复合管短流程制备工艺研究

介绍了制备X60/2205双金属复合管的短流程"离心浇铸+热挤压"工艺,并对其关键技术——离心浇铸、热挤压加工、热处理进行分析说明。对试制的X60/2205双金属复合管进行性能检验,结果表明,采用"离心浇铸+热挤压"工艺试制的X60/2205双金属复合管,界面完全冶金结合,钢管综合性能优良,而且生产成本低、成材率高。     

双金属复合管短流程新工艺试验研究

介绍了一种短流程制备双金属冶金结合复合管的新工艺,即用离心浇铸管坯直接热挤压制备荒管。对荒管的组织和性能的研究结果表明,采用该新工艺,可获得具有优良综合性能的双金属复合管,而且新工艺比传统工艺流程短,生产成本低,成材率高。