薄壁件反重力铸造的充型特点和浇注系统设计

充型过程的控制是能否获得优质薄壁复杂铸件的技术关键之一［１－２］。加压速度和充型速度是反重力过程的重要工艺参数，必须根据铸件的复杂程度、壁厚、铸型冷却条件、合金类型、浇注温度等合理选择和控制充型速度和加压速度［３－４］。本文通过水力模拟实验，研究了板类薄壁铸件充型特点和铸件壁厚、内浇口形状、个数等对临界充型速度和临界加压速度的影响规律，深化了对薄壁件反重力充型特点的认识，有助于指导实际生产和开发可调压的反重力铸造方法。     

反重力铸造对高强度铝合金凝固组织影响的研究

采用反重力铸造方法生产高强度铝合金铸件已成为航空、航天领域内获得优质构件的重要途径。研究了反重力铸造对高强度铝合金ZL114A和ZL205A铸件凝固组织的影响。结果表明,合金的凝固组织存在着不同的位置效应,对于ZL114A合金铸件,冷端晶粒尺寸最小,靠近浇口处晶粒尺寸粗大。对于ZL205A合金铸件,随距浇口处距离的减少,枝晶间分布的网格状θ（Al2Cu）相逐渐由粗变细,α（Al）枝晶内分布的黑色点状T（Al12CuMn2）相逐渐减少。分析表明,在反重力铸造补缩压力相同的情况下,合金的凝固温度范围不同是造成凝固组织不同位置效应的主要原因。     

反重力铸造的充型过程研究

分析了反重力铸造充型压力的构成及其平衡关系,并对主要压力参量进行了模型量化评估,以此为基础,提出了反重力铸造过程中的阶梯式压力控制方法,解释了分级加压的原因和控制因素。为了充分利用反重力铸造的优势,提出了新的反重力铸造浇注系统设计的概念和方法。在该设计方法中,浇注系统不仅用于金属液的导流,更重要的功能是作为压力传递和补缩通道。     

薄壁件反重力铸造中的充填流体形态

通过水力模拟实验，采用快速摄影和录像记录，对薄壁件反重力充型过程进行了实验研究，提供了板类铸件反重力充型的充填流体形态信息，深化了对各类反重力铸造方法的认识，为正确分析铸件凝固组织和铸造缺陷提供了帮助。最后，从流体力学射流理论的角度，讨论了么重力充型过程中充填形态的形成原因和影响因素。     

复杂薄壁铸件反重力铸造工艺研究

以复杂薄壁铝合金铸件下基座为研究对象,对比了调压铸造技术与真空吸铸技术的铸件成形与熔炼情况.结果表明,采用树脂砂型精密铸造与调压铸造技术相结合的方法,当充型速度为60 mm/s、浇注温度为720 ℃时,可成功铸出复杂薄壁铸件——下基座.     

大型分体式反重力铸造设备的研制

介绍了自行研制的大型分体式反重力铸造设备,该设备有效地解决了生产超大、超重大型复杂薄壁铸件时存在的问题,其控制系统具有较高的控制精度和可靠性.     

AZ91D镁合金反重力铸造充型及凝固过程计算机模拟

给出了AZ91D镁合金的相关热物性参数，采用ProCAST铸造模拟软件对镁合金力学试棒反重力铸造充型与凝固过程进行了模拟，并通过反重力铸造工艺实验对模拟结果进行了验证。结果表明：铸造模拟软件ProCAST可用于镁合金铸件反重力铸造充型及凝固过程的模拟，能够提供较为准确的流场、温度场等信息，实现缺陷及其位置的预测。     

反压铸造石膏型薄壁复杂铝铸件的凝固特点

本文是在反压铸造条件下,利用测温等实验方法以及传热和凝固的基本原理,系统地探讨了石膏型薄壁复杂铝精铸件的凝固规律。得出了界面换热、温度分布、凝固方式、凝固顺序等基本凝固规律及其对铸件质量的影响。     

典型薄壁铸件熔模型壳反重力铸造工艺研究

以一种典型的薄壁铝合金铸件——通风孔为研究对象,采用熔模精密铸造和反重力铸造技术相结合的方法,通过优化金属液的充型速度和浇注温度,在充型速度为100mm/s、浇注温度为735℃时,成功铸造出该铸件。     

高温合金大型薄壁铸件反重力铸造技术进展

大型复杂薄壁铸件的铸造成形一直是制造界的难题之一,高温合金的大型复杂薄壁铸件的铸造成形尤其困难.反重力铸造是生产优质薄壁铸件的理想方法.综合论述了真空吸铸、低压铸造、差压铸造和调压铸造等反重力铸造技术的工艺原理、发展概况、特点和应用情况,分析了高温合金薄壁铸件反重力铸造技术的研究现状,指出了反重力铸造技术在高温合金大型复杂薄壁铸件上应用存在的技术瓶颈,提出了解决方案并就其发展方向给出了建议.     

缝隙式浇注系统对铸件凝固过程的影响

本文通过实浇测温法,研究了缝隙式浇注系统对铝合金板状铸件凝固过程中铸件上温度分布、温度梯度分布和凝固次序的影响规律,可供铝镁合金铸件工艺设计时参考。     

高温合金薄壁铸件浇注系统设计

某高温合金调节片采用熔模精密铸造方法生产。该调节片尺寸为330mm×240mm,壁厚为0.8mm,并有多处纵横交错的加强筋,铸造成形难度较大,在铸造过程中铸件易产生欠铸、冷隔、疏松、裂纹等缺陷,其合格率较低。重点叙述了通过改进、优化铸件浇注系统的设计,有效消除了铸件的冷隔、欠铸缺陷,铸件的合格率大幅度提升,工艺出品率提高到原来的2倍左右。     

P-V法生产黑色金属薄壁铸件

介绍了一种在压力下真空密封铸造的新方法简称ＰＶ法,试验结果表明,与Ｖ法铸造相比,金属液在压力下真空密封铸造中有更好的充型能力。用ＰＶ法可以铸造出黑色金属薄壁铸件。     

浇注系统引入位置选择对铸钢件质量的影响

在长期生产各种铸钢件时发现，很多铸钢件的内在、外表质量与钢水引入位置的选择有密切的关系，而某些传统的浇注系统设计思路不利于铸件质量的提高。作者通过对几则实例加以分析，说明浇注系统引入位置选择的重要性，总结出一套浇注系统引入位置选择的经验。     

轮形铸铁件浇注系统与冒口联合补缩设计

采用半环形横浇道、内浇道径向引入.在浇注系统的对面安放侧冒口.直浇道、横浇道、侧冒口的大小采用模数计算法确定.用这种浇注系统和冒口联合补缩的工艺形式,生产中型(重85 kg)灰铸铁制动轮和球铁齿轮,消除了铸件缺陷.获得了内在和外在质量都高的轮类铸件,铸件合格品率98%～100%,铸件出品率85%以上.     

铝合金消失模铸造三单元浇注系统的试验研究

试验研究了消失模铸造中浇注系统截面比对铝合金铸件质量的影响，确定了适宜的浇注系统截面比。试验结果表明，消失模铸造铝舍金铸件宜采用开放式浇注系统，对三单元浇注系统，合适的截面比是：∑F直：∑横：∑F内=1．00：（1．10～1．20）：（1．30～1．50）     

薄壁铝件压铸工艺的控制

针对薄壁铝铸件（０．９～１．５ｍｍ）压铸成型工艺的难点，详细讨论了压铸机的选择、模具设计、合金成分及压铸工艺，并提出了可供参考的压铸工艺参数。     

薄板坯连铸结晶器内钢液凝固行为的研究

针对薄板坯连铸漏斗型结晶器内凝固过程,采用热弹塑性有限元法,考虑铸坯与铜板的接触状态,建立了热力耦合模型。模拟分析了铸坯经过结晶器过程中坯壳内的温度场和应力场,得到了凝固坯壳形成过程的传热和变形规律。模拟结果表明：铸坯角部温度高于宽面和窄面中心温度并出现两个平台期;两个弧线段交界区域出现应力峰值,是铸坯裂纹敏感区。该结果为漏斗型结晶器形状的设计、结晶器锥度的优化以及提高连铸坯质量提供理论依据和技术基础。     

基于浇口杯补缩的横浇道型浇注系统设计

在熔模铸造横浇道型浇注系统中,浇口杯是比横浇道更为重要的补缩源,因此在立足于浇口杯为补缩源、横浇道和内浇道为浇注补缩通道的基础上,开发了适用于熔模铸造横浇道型浇注补缩系统设计的新设计方法,在详细分析了浇口杯的实际补缩情况后,建立了相应的数学补缩模式和不同浇口杯的铸件组许用铸件总质量表,并具体介绍了设计计算过程。     

充型形态对低压铸造薄板铸件凝固过程的影响

用低压铸造方法浇铸了壁厚为５ｍｍ和２ｍｍ的Ａｌ－４．５％Ｃｕ薄板铸件，测试了温度场，并考察了反重力铸造的两种基本充型形态－反向充填和顺序充填对铸件温度分布和铸件质量的影响。研究表明，反应充填产生的温度分布不利于铸件补缩，易产生缩松缺陷；顺序充填产生的温度分布使铸件倾向于顺序凝固，有利于得到组织致密的铸件，但易在最后凝固部位产生应力和裂纹。实际生产中可根据两种充形态下铸件的凝固特点采用合适的浇注系统