工艺参数和型芯对AZ91D镁合金压铸充型能力的影响

通过正交实验,系统研究了压铸过程中浇注温度、模具温度、压射比压、充型速度对AZ91D镁合金充型能力的影响,同时研究了圆柱形型芯对其流动性能的影响.结果表明,对AZ91D镁合金压铸充型能力影响最大的因素是压射比压,其次是充型速度和浇注温度,影响最小的是模具温度.随着上述4个因素值的提高,AZ91D镁合金的充型能力均得到提高.随着型芯直径的增加,AZ91D镁合金的流动性能变差.应设法改善压铸工艺条件和型芯形状来提高合金的压铸充型能力.     

挤压铸造AZ91D镁合金流动性研究

以不同壁厚的矩形试样为研究对象,运用正交试验设计,研究了壁厚、浇注温度、模具温度、挤压速度对挤压铸造AZ91D镁合金流动性影响规律。试验结果表明:对壁厚为1 mm、2 mm、3 mm试样的流动性影响最大的因素是浇注温度,对4 mm试样则是模具温度。当浇注温度在700℃到750℃变化时,增加浇注温度对提高AZ91D镁合金的流动性是有利的;对厚壁铸件(3 mm和4 mm)通过提高模具温度而增加镁合金的充型能力是非常有效的;增加挤压速度对薄壁试样的流动性影响不是很明显,但是随着试样壁厚的增加,影响逐渐增大。试验结果也表明,挤压铸造工艺不适合于生产壁厚小于3 mm的镁合金铸件,否则难以得到轮廓清晰的完整铸件。     

真空浇注条件下镁合金石膏型压力凝固的研究

研究真空浇注条件下镁合金石膏型压力凝固过程中浇注温度、真空度对镁合金流动性的影响及凝固压力、操作时间与镁合金拉伸性能的关系.结果表明,高真空度和高浇注温度条件下,可使镁合金液在石膏型中获得很好的充型.铸件凝固过程中,凝固压力越高,操作时间愈短,得到的铸件组织越致密,拉伸性能愈高.     

镁合金石膏型熔模真空浇注压力凝固成形的研究

实验研究了镁合金石膏型熔模真空浇注压力凝固过程,分析了真空度、浇注温度对镁合金流动性的影响以及凝固压力、操作时间与镁合金拉伸性能的关系.结果表明,高真空度下提高浇注温度,既可解决镁合金氧化问题,又可使镁合金液在石膏型中获得很好的充型.凝固压力越高,操作时间愈短,得到的铸件组织越致密,镁合金铸件拉伸性能愈高.     

半固态AZ91D镁合金流动性的研究

根据金属凝固理论,建立了半固态镁合金流动性的计算模型,采用该模型预测了半固态AZ91D镁合金的充型能力.结果证实,预测结果与试验结果相吻合.通过流动性试验,对半固态AZ91D镁合金的充型能力进行了研究.结果表明,剪切后的半固态镁合金浆料的充型能力明显要比未经剪切的镁合金浆料的充型能力好.随着充型温度降低,剪切前后镁合金浆料充型长度增加值逐渐增大,而随着充型温度的继续降低,剪切前后的充型长度的增加值又逐渐降低.半固态镁合金在560～570℃时充型长度增加值最大.     

工艺因素对镁合金消失模铸造平均充型速度的影响

消失模铸造的充型过程对于获得健全铸件至关重要，研究工艺参数对镁合金消失模铸造充型速度的影响，对于工艺参数的优化和铸件质量的提高具有非常重要的理论和实用价值。以AZ91D镁合金为研究对象，系统研究了浇注温度、模样密度、真空度、直浇道高度对镁合金消失模铸造充型速度的影响。研究结果表明：在研究的工艺因素中，以真空度对充型速度的影响最为显著，其次是模样密度和浇铸温度，直浇道高度的影响相对较小。其中随着真空度的增加，平均充型速度基本呈线性增大；随着模样密度的增加，平均充型速度减小；随着直浇道高度增加，充型速度呈增加趋势；随浇铸温度升高，平均充型速度开始增加，然后逐渐降低。     

离心铸造AZ91D镁合金熔体充型流动规律研究

采用数值模拟方法,借助AnyCasting软件模拟了镁合金离心力场下的充型流动过程,研究了立式离心力场下离心转速、浇注温度和模具预热温度对AZ91D镁合金熔体充型流动的影响。结果表明:随着离心旋转速度的增加,合金熔体的充型能力增强,浇不足的缺陷得到改善;实验过程中浇注温度和模具预热温度对合金熔体充型时间影响不明显;研究了镁合金的流动性,结果表明实验结果和模拟结果相吻合。     

镁合金真空低压消失模铸造的技术特征与实践

详细介绍了镁合金在真空低压消失模铸造下的技术特征.试验研究表明真空低压消失模铸造的流动性受充型气体的流量与压力、浇注温度、涂层厚度、泡沫密度、真空度等多方面的因素影响;在低充型速度和低真空度的条件下,液态镁合金在真空低压消失模铸造过程中的充型形貌均呈现以内浇道为中心的拱形层状推进流动,如充型速度加快,金属液流动前沿拱形形貌更加突出,而真空度增加会出现明显的"附壁效应";与重力消失模铸造比较,真空低压消失模铸造镁合金铸件凝固更呈现"同时凝固"特征;由于快速充型、压力下凝固,镁合金真空低压消失模铸造零件的铸态抗拉强度(σb=180.8MPa)、屈服强度(σ0.2=113.2 MPa)、伸长率(δ=4.4%),高于重力消失模铸造、树脂砂真空型铸造的铸态性能,达到了金属型铸造的铸态性能,经热处理达到了压力铸造镁合金的性能范围.浇注实践表明,真空低压消失模铸造对液态镁合金,具有良好的抗氧化保护能力、优良的浇注充型性能和力学性能,可铸造出高精度的、薄壁复杂的镁合金消失模铸件.     

镁合金真空低压消失模铸造的技术特征与实践

介绍了镁合金在真空低压消失模铸造下的技术特征。研究表明：真空低压消失模铸造的流动性受充型气体的流量与压力、浇注温度、涂层厚度、泡沫密度、真空度等多方面的因素影响；在低充型速度和低真空度的条件下，液态镁合金在真空低压消失模铸造过程中的充型形貌均呈现以内浇道为中心的拱形层状推进流动，如充型速度加快金属液流动前沿拱形形貌更加突出。而真空度增加会出现明显的“附壁效应”；与重力消失模铸造比较，真空低压消失模铸造镁合金铸件凝固更呈现“同时凝固”特征；由于快速充型、压力下凝固，镁合金真空低压消失模铸造零件的铸态抗拉强度（σh=180．8MPa）、屈服强度（σ0.2=113．2MPa）、伸长率（δ=4．4％），高于重力消失模铸造、树脂砂空型铸造的铸态性能，达到了金属型铸造的铸态性能，经热处理达到了压铸镁合金的性能范围。浇注实践表明，真空低压消失模铸造对液态镁合金，具有良好的抗氧化保护能力、优良的浇注充型性能和力学性能，可铸造出高精度的、薄壁复杂的镁合金消失模铸件，是一种极有潜力和优势的镁（铝）合金精密铸造技术。     

镁合金真空低压消失模铸造影响因素及充型能力的研究

介绍了一种新的真空低压消失模铸造工艺,分析了该工艺的工作原理和影响因素,并采用窗体及电机壳体模样测试了AZ91D镁合金在该工艺条件下的充型能力。研究表明：充型气体的气压与流量、泡沫模样的密度与裂解特性、涂层厚度及透气性、浇注温度、真空度等是镁合金真空低压消失模铸造过程中的主要影响因素。窗体和电机壳体成功浇注试验证明了真空低压消失模铸造新工艺大大提高了镁合金的充型能力,消除了重力下消失模铸造镁合金充型能力差、易形成浇不足和冷隔缺陷的缺点。     

薄壁镁合金基座铸造工艺研究

基于重力铸造,以充型难度大、易产生多种铸造缺陷的ZM5镁合金基座为对象,通过CAE模拟和浇注试验,研究了其铸造工艺。结果表明,针对壁厚为5 mm的镁合金铸件,采用充型时间约5.7 s的中注式浇注方案,浇注温度设为740℃,能够有效避免基座铸件型壁上的夹渣和浇不足。在直浇道中增加多层过滤网,可进一步提高浇注系统的挡渣能力,成功获得符合要求的基座铸件。     

机械振动对AZ91充型凝固中铸件-铸型传热的影响

研究了AZ91镁合金在充型凝固过程中不同振动频率对镁合金充型过程、凝固方式和铸件-铸型间隙的影响机制,并自主设计铸件-铸型界面传热效率装置,探讨了机械振动对铸件-铸型界面传热的影响。结果表明,机械振动使充型过程中合金液流体雷诺数变大,层流边界层厚度减小;破坏凝固初期型腔壁已凝固薄层,改变镁合金的凝固方式,使合金晶粒细化、改变晶体内部相形态及分布;凝固后,使铸件-铸型间隙处于动态变化过程。进而影响了铸件-铸型界面间的传热。当振动频率分别为0,20,50 Hz时,模具所达到的最高温度值分别为365.3,372.1,377.1℃,模具温度上升至最大温度值所需的时间依次为111,100,91 s,振动频率从0Hz增大到50 Hz,模具所达到的最大温度值逐渐增加,模具温度上升至最大温度值所需的时间逐渐减少。     

镁合金转向器铸件真空压铸过程的模拟研究

针对汽车镁合金转向器铸件,采用数值模拟的方法研究了其真空压铸成形过程,分析了在高真空度条件下金属液充型的特点,并在此基础上对比研究了在高真空度、低真空度以及常压条件下充型及凝固的规律。结果表明,提高型腔真空度能有效地提高金属液充型能力,避免铸件内气孔的产生,但对缩孔、缩松缺陷的形成没有影响。     

镁合金调压铸造充型能力的研究

调压铸造作为一种先进的铸造技术,具有充型能力强,补缩能力高等优点,有望在镁合金大型复杂薄壁铸件的生产中发挥重要作用.通过浇注镁合金薄板试样,将调压铸造技术与低压铸造、差压铸造和重力铸造技术的充型能力进行了对比,发现调压铸造能够提供最为优异的充型能力;分析表明,较低的型内反压是提高调压铸造充型能力的主要原因.     

铝合金金属型加压充型能力的试验研究

铝合金的液态充型能力是决定铝合金铸件力学性能、成形完整性和表面质量的关键因素.本研究采用自主设计的阿基米德螺旋线试验模具,对液态铝合金熔体在金属型中加压充型能力进行了试验研究.结果表明:液态铝合金充型能力随着充型压力和浇注温度的增大而增大,随着充型速度的增大而降低;在对充型能力的各个影响因素中,充型压力是最显著因素,浇注温度和充型速度次之,充型压力和充型速度的交互作用对充型能力的影响较小;充型压力对液态铝合金熔体充型能力的影响规律可以用线性增函数来描述.     

基于数值模拟的镁合金压铸热流道系统的应用

通过数值模拟的方法对采用传统流道系统的镁合金压铸件的充型温度场及铸件卷气情况进行模拟,针对模拟结果采用热流道设计对镁合金压铸件进行工艺改进并模拟改进后铸件的充型温场及铸件卷气情况.结果表明,热流道系统在镁合金压铸中的应用能减少充型金属液降温,减少浇注系统金属量,避免产生冷纹、冷隔,提高压铸件表面质量.     

机械振动对消失模型壳铸造镁合金充型能力的影响

在AZ91D镁合金消失模型壳铸造的浇注过程中施加垂直方向的机械振动,研究了不同的振动频率和振幅对消失模型壳铸造充型能力的影响,并在不同浇注温度下与未振动条件进行了对比分析。通过对不同参数下获得的AZ91D试样的长度和面积进行分析,探讨了机械振动对消失模型壳铸造镁合金充型能力的影响。结果表明,浇注温度不同的镁合金在机械振动下相比于未振动时充型能力得到显著提高,且浇注温度越低,充型能力的提高幅度越大。在浇注温度为690℃时,充型长度提高了75.6%,充型面积提高了82.3%。随着振动频率和振幅的增加,AZ91D镁合金的充型能力逐渐提高,当振动频率为100Hz,振幅为1.0mm时,消失模型壳铸造AZ91D镁合金的充型能力较为理想。     

铝、镁合金半固态浆料的制备与流变成形新工艺

介绍了阻尼冷却管法制备A356铝合金半固态浆料工艺的实验装置及其原理,并进行不同浇注温度的系列实验。结果表明:由于阻尼冷凝管的冷却和搅拌作用,熔体浇注温度越低,在两相温度区间内生成的游离晶核就越多,制备得到半固态铸件的晶粒尺寸就越小,且球化程度越高。在此实验原理及结果分析的基础上,设计真空吸铸-阻尼冷却装置,近液相线温度的AZ91D镁合金液在冷却、剪切的作用下,由液态转变为半固态浆料,然后进入模具完成充型,实现镁合金半固态浆料的制备与铸件流变成形一体化;半固态镁合金熔体具有触变性及更高的黏度,以平稳、层流的充型方式完成充型,能够有效地改善成形件的质量。     

铝合金真空低压消失模壳型铸造工艺参数研究

研究了铝合金真空低压消失模壳型铸造工艺参数与铸件充型能力、内部质量的关系。结果表明,铸件的充型能力与浇注温度、充气流量、真空度、充气压力成正比;相比真空度和充气压力,充气流量与浇注温度对铸件充型能力的影响更为显著。工艺参数对薄壁铸件充型能力的影响要大于厚壁铸件;铸件孔隙率随浇注温度的提高先降低后升高,随着充气流量、充气压力、真空度的增大而降低,而密度则随各工艺参数的增大而增大。真空低压消失模壳型优化的工艺参数:浇注温度为720~750℃,充气流量为12~19m3/h,真空度为-0.03~-0.04MPa,充气压力为0.03~0.04MPa。     

低合金钢液金属型加压充型能力的试验研究

钢铁材料在金属型内的充型能力直接决定了铸件的成形质量.通过对低合金钢液在金属型中的加压充型能力的正交试验研究发现,充型压力越大,充型速度越小,低合金钢液的充型能力越好；加压延迟时间越短,即浇注温度相对越高,液态合金熔体充型能力越好.充型速度是影响低合金钢液加压充型能力的显著影响因素,充型压力次之,充型压力和充型速度两者的交互作用与加压动作延迟时间的影响作用相差不多.