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.     

一种解决陶瓷型芯开裂的方法

介绍一种解决复杂陶瓷型芯开裂的工艺方法,对于结构复杂、厚薄悬殊、存在细长形状的陶瓷型芯,在压制成型和烧结过程中极易出现开裂,运用常规的裂纹解决方法效果不明显.通过在陶瓷型芯预埋芯骨的方法,能显著提高陶瓷型芯的压制和烧结合格率,进而提高熔模精密铸件的合格率.     

定向凝固过程中型芯型壳温度场数值模拟

以空心涡轮叶片作为典型件,开展了定向凝固过程中叶片、陶瓷型芯和陶瓷型壳温度场的数值模拟研究,分析了陶瓷在定向凝固过程中的膨胀特点,对空心叶片铸造过程中陶瓷型芯的定位进行了设计。     

定向凝固过程中型芯、型壳温度场数值模拟

以空心涡轮叶片作为典型件，开展了定向凝固过程中叶片、陶瓷型芯和陶瓷型壳温度场的数值模拟，分析了陶瓷在定向凝固过程中的膨胀特点，对空心叶片铸造过程中陶瓷型芯的定位进行了设计。     

陶瓷型芯在精铸涡轮叶片中的应用

涡轮叶片通常具有允许冷空气流过的内部冷却通道 ,在精密铸造过程中它由预制的陶瓷型芯形成。由于陶瓷型芯在金属浇注过程和凝固过程中要承受多种作用力 ,要求陶瓷型芯在高温下具有足够的强度和稳定性能。按照基体材料的不同 ,陶瓷型芯可分为硅基型芯和铝基型芯两类。本篇讨论的是硅基型芯。1　陶瓷型芯制备应注意的几个环节1.1　原材料的选择和成分控制陶瓷型芯的主要成分是石英玻璃和硅酸锆。石英玻璃中的一些杂质成分如Ｎａ2 Ｏ等对型芯的烧结质量有影响 ,因此要严格控制石英玻璃粉的化学成分。硅酸锆是作为添加剂加入的。建议使用一级品…     

浮动型芯在压铸模中的应用

<正> 在一般的压铸模结构中,其动定模型芯均固定在相应的动定模上。在整个压铸过程中都不作任何方向的移动。本文所要叙述的是,动定模型芯(或其中之一)在开模状态下(或推出完成后)能作轴向移动,而在合模状态下(或压铸充型过程中)又能正确复位。这就是所谓的浮动型芯。下面就浮动型芯在改善排气方面的应用情况作一介绍。     

SiC陶瓷/K4169合金复合铸件铸造过程的数值模拟研究

铸造一体化成形技术有助于制备大尺寸、复杂结构的陶瓷/金属复合构件,具有重要的理论意义和应用价值。本文基于有限元方法,针对SiC陶瓷/K4169合金复合铸件,探究铸造充型过程的流场,陶瓷-金属的热交互作用以及凝固过程中复合铸件热应力、残余应力的产生与分布特性。结果表明,金属液充型过程在内浇口处出现不稳定流动；陶瓷在接触金属液后,表面温度陡升,且在陶瓷内部形成20-30℃/mm的温度梯度；铸造热应力呈现出先降低后升高的趋势；残余应力集中在陶瓷和金属界面,且较大应力在陶瓷一侧,陶瓷端残余应力峰值在距离界面2-3mm处。     

焙烧炉炉温均匀性对陶瓷型芯性能的影响

在制造复杂内腔的气冷涡轮叶片过程中 ,陶瓷型芯的制造是关键工序之一。它的性能和质量将直接影响叶片的合格率。由于叶片气冷方式的复杂化 ,对陶瓷型芯的性能要求越来越高。在实际生产过程中 ,型芯的焙烧过程是决定型芯各种性能的极重要一环 ,其中烧结工艺和焙烧炉的工况将直接影响型芯的焙烧质量。某机种定向空心无余量涡轮叶片生产实践证明 ,炉温均匀性和烧结工艺在陶瓷型芯制造过程中起着非常重要的作用。本文着重研究在规定的焙烧工艺规范下 ,焙烧炉温度场的均匀性对型芯性能的影响。1　试验条件和方法试验采用氧化硅基陶瓷型芯进行试…     

代替陶瓷型芯生产空心铸件的精铸工艺

在精密铸造生产过程中,空腔结构铸件的内腔一般采用陶瓷型芯形成,但制造陶瓷型芯需专用工装,而专用工装制造成本高、周期长,而且陶瓷型芯制造工艺复杂、周期长.这种传统的空腔铸件成形工艺,往往不能满足新品研制周期的需要.通过对某燃机中介机匣的研制,提出了不用陶瓷型芯生产空心铸件的工艺方法,并在实际生产中得到了验证,取得了良好的效果.     

陶瓷型芯在高温合金熔模铸造中的应用技术

介绍了陶瓷型芯在高温合金精密铸造过程中的应用。通过模拟结合试验,探讨了陶瓷型芯结构设计时的影响因素,陶瓷型芯入厂检验要素,陶瓷型芯在蜡模压制过程中的受力特点;测量了陶瓷型芯在精密铸造各个过程中的抗弯强度和其在残蜡焙烧及浇注过程中的整体尺寸变化,为高温合金熔模铸造工艺中陶瓷型芯的正确使用提供成套方法。     

热障涂层的三维界面形貌与热应力关系

使用等离子喷涂方法制备出双层热障涂层(粘结层为Ni-Cr-Al-Y,陶瓷层为ZrO2).使用ABAQUS有限元分析软件,采用间接耦合分析的方法,模拟计算了喷涂过程中陶瓷层/粘结层间三维结构椭圆界面的应力场分布,得出了粘结层表面三维椭球形貌单元位置和尺寸与热应力分布之间的关系.模拟结果表明,涂层制备后,椭球形貌单元位置和...     

自蔓延陶瓷焊条堆焊温度场与残余应力场数值模拟

利用自制的TiC-Ni自蔓延陶瓷焊条,采用氩弧焊技术在钢表面制备了金属陶瓷堆焊层。建立计算堆焊层温度场及应力场的数学模型,采用有限元分析软件分析了堆焊金属陶瓷过程的温度场及残余应力场分布及堆焊层温度场的变化。对焊层残余应力变化规律进行了模拟,并通过模拟检验了堆焊层残余应力的连续性和缓和性。     

燃气轮机起动过程热障涂层的应力数值分析

考虑了热障涂层在服役过程中发生的陶瓷层烧结和氧化层增厚作用,对燃气轮机起动过程中涂层热应力进行了数值研究。通过瞬态传热模拟获得起动过程温度场,运用顺序热应力耦合求解起动过程热应力。其中起动初始的陶瓷层烧结和氧化层增厚状态,通过预先模拟高温烧结和氧化层增厚过程来获得,并通过ABAQUS子程序分别实现。结果表明,起动过程中涂层瞬态温度场的变化主要受燃气温度的变化规律所影响。起动过程未见热应力激增现象,陶瓷层烧结和氧化层增厚主要对起动初期,尤其是起动过程的初始残余应力有重要影响,对起动过程中后期的影响可忽略。烧结对陶瓷层和粘结层的热应力均有较大影响,而氧化层增厚对陶瓷层热应力的影响很小,但其对粘结层热应力的影响比烧结更大。     

陶瓷/金属焊接应力的数值计算与分析

陶瓷/金属焊接过程中容易产生残余应力,将影响到产品的可靠性.应用薄壳理论推导的理论公式对典型焊接结构的应力分布进行了理论计算,同时应用ANSYS有限元分析软件对该结构的应力进行了数值计算.结果表明理论计算与有限元分析结果一致,同时ANSYS可以给出详细的应力分布,完全可以应用于陶瓷/金属焊接的应力计算.     

Microstructure of Al_2O_3/SiO_2 ceramic core nano-composites

1　INTRODUCTIONThedevelopmentofnewgenerationofhighper formanceaeroengineneedstoimprovethecombustiblegastemperaturegreatly[15] ,andtheadoptionofhol lowgascoolingbladeisanimportantmethod[6 8] .Butthekeyofproducinggascoolingbladewithhighcoolingefficiencyisthepreparationofceramiccorewithhighproperties .Withtheincreaseofthecoolingefficiencyofthegasblade ,thepropertydemandoftheceramiccoresbecomeshigherstepbystep .The propertiesoftheceramiccorearedeter minedbyitsmaterials.Ceramiccoresmainlyinclu…     

热切缺陷对陶瓷封装钎焊组装工艺可靠性的影响——Ⅱ.接头结构设计

陶瓷封装钎焊组装工艺可靠性由工艺过程中的应力与此前在陶瓷中形成的缺陷之间的交互作用决定.针对在陶瓷元件不同位置分布的缺陷类型不同及危险程度不同这一特性,通过ANSYS有限元软件对钎焊组装应力在陶瓷元件中的分布特性进行分析,基于将高的工艺应力和危险性缺陷在空间中错位的设计思想进行接头结构设计,以提高钎焊组装工艺的可靠性.结果表明,这种有别于传统的应力设计中进行整体应力降低优化的观点,是针对陶瓷封装制造缺陷空间分布特性的一种更为灵活的接头结构设计方法,对提高陶瓷封装制造可靠性具有实效性意义.     

大型锻件水空交替淬火过程的数值模拟

建立了33N iCrMoV14-5钢淬火过程温度-组织-应力耦合的数学模型,用自主有限元软件模拟了淬火过程中锻件温度场、组织场、应力场的演化过程,对不同的淬火工艺进行了比较。模拟结果表明水冷-空冷交替的淬火工艺可改善锻件表面附近的淬火应力状态,同时获得足够的心部冷速。对锻件内部应力场的计算表明水空交替淬火中,相变对应力场变化的影响大于热应力。     

基于ANSYS Workbench的八连杆压力机刚柔耦合模型动力学分析

为考虑压力机柔性体部件对机械运动的影响,以八连杆压力机的传动机构为研究对象,使用Pro/E软件对八连杆传动机构进行参数化实体建模,分别应用ANSYS Workbench软件中的Rigid Dynamic模块及Transient Structural模块,在对八连杆压力机的传动机构做刚体运动学仿真的基础上,进行该传动机构的刚柔耦合动力学分析,得到压力机传动机构的运动特性曲线和等效应力曲线及分布图。结果显示,主拉杆最大等效应力高于材料许用应力,将下轴孔尺寸优化为69 mm后,最大等效应力大大降低,符合主拉杆强度要求。这种方法实现了在同一软件平台中进行刚体运动学和刚柔耦合动力学仿真分析,通过两者比较可得出,刚柔耦合模型更能反映出机构的真实运动情况。     

The mechanisms of interfacial failure for lateral force-sensing microindentation test: finite element analysis

The interfacial bond strength for coatings and composites can be quantitatively determined using a newly developed lateral force-sensing microindentation method. In this study, a finite element analysis was made to investigate the interfacial failure mechanisms for Cu–ceramic and Al alloy–ceramic interfaces. The model is validated by comparing obtained results of the finite element analysis with analytical solutions. Two different interfacial failure mechanisms, depending on material properties and microindentation positions, are proposed. As demonstrated, interfacial debonding may result from shear stress or a coupling of tensile stress and shear stress at the interface, corresponding to material “pile-up” deformation or “sink-in” deformation. In addition, the high sensitivity of the lateral force response to interfacial debonding, associated with two different interfacial failure mechanisms, is also examined.     

复合金属基/陶瓷涂层的应力分析

为了分析弯矩作用下金属基/陶瓷涂层应力分布情况,利用有限元分析软件建立计算模型,并计算不同涂层厚度和不同涂层弹性模量比条件下的拉应力和剪应力分布.计算结果表明:弯曲中心部位涂层的失效主要是由于拉应力所造成的,且拉应力值随涂层弹性模量的增加而增大,随涂层厚度的增加而减小;两端部位涂层的失效主要是由于剪应力所造成的,且剪应力值随着涂层弹性模量和涂层厚度的增加而增大;中间过渡涂层的存在可有力地减缓涂层到基体的应力变化梯度.