球墨铸铁液压件发热冒口的研究

耐高压的液压件采用球墨铸铁(简称“球铁”)材质是一项先进技术。但是球铁的补缩困难,特别是对薄壁、复杂的液压件,热节处易产生缩松而导致铸件的渗漏,这是采用球铁生产液压件的关键问题。我们采用发热冒口解决球铁液压件的补缩问题。研究结果表明:发热冒口套热损失率比普通砂型冒口降低53％,等效模数约为几何模数(砂型冒口的模数)的两倍。节约冒口金属的50～80％,解决了普通砂型冒口解决不了的球铁液压件的补缩问题。     

真空条件下锭模参数对铁镍合金缩孔分布的影响

为了减轻铸件顶部缩孔缺陷以降低冒头切除率提高铸锭成材率,基于ProCAST软件建立了铁镍合金真空下凝固数值仿真模型,通过解剖实验验证了模拟参数正确性,进而研究锭模参数对铁镍合金缩孔缩松分布的影响并得到最优锭型.研究表明:数值模拟中,关于真空条件下传热参数的设置较为合理,能较准确地模拟得到与实际生产一致的缩孔缺陷;在本研究条件下,冒口锥度对缩孔高度方向上位置的影响远大于锭身锥度和高径比对其的影响,缩孔位置随冒口锥度减小上移,中心疏松程度随锭身锥度增加而减弱,高径比对缩孔缩松影响不大;优化后的锭型能有效改善缩孔缺陷,将缩孔控制在冒口线以上提高铸锭成材率.     

铸造工艺中纤维复合型保温冒口套效果好

铸造用冒口套是在生产铸件时置于冒口部位起保温作用的一种绝热材料。这种材料能延续钢水冷凝时间,从而起到强化冒口补缩能力的作用。铸造工艺中所设置的冒口,主要作用是在浇注过程中储存足够数量的液态金属,使铸件在冷却和凝固过程中发生体积收缩时能够连续不断地得到补充,以获得优质致密的铸件。但长期以来,普通砂型冒口的型腔和铸型其它部分的材料都是相同的,因此冒口周围的散热速     

铸钢件冒口离开热节动态顺序凝固补缩的计算机数值模拟

采用计算机三维热场数值计算法模拟了铸钢件-冒口系统的凝固补缩过程。结果表明，冒口安放处铸件的凝固时间延长80％以上，尤以热节处安放冒口凝固时间延长率最大。冒口放在热节上，冒口根部铸件发生缩松的可能性最大；冒口离开热节又不远离热节，冒口附近的温度梯度在形成缩松的固相率范围内都比较陡，铸件发生缩松的可能性很小。     

液态密度亏值对球墨铸铁收缩的影响

实验测定了化学成分、浇注温度、铸件模数和铸型刚度对球墨铸铁收缩特性的影响。对球铁试样的重量、缩孔体积和轮廓膨胀与灰涛铁进行了对比:在相同工艺条件下,球铁件的重量比形状及尺寸相同的灰铸铁件轻约百分之一,提出了球墨铸铁液态密度亏值的新观点,讨论了液态密度亏值对球墨铸铁收缩的影响、球铁凝固的外形尺寸变化和无冒口铸造。     

球墨铸铁曲轴的无冒口铸造

本文以4110型柴油机曲轴为对象,在不用冒口的条件下做了生产性试验,所采用的措施是:高刚度的干型;坚固的砂箱和锁紧装置;同时凝固的原则及接近共晶成分的铁水。试验中获得了显著的成效,主要表现在:中心缩松完全消除;曲轴本身的机械性能大大提高,特别是无缺口冲击值可成倍地提高;铸件成品率可接近80%。曲轴的尺寸在干型中是缩小的,但在湿型中却往往是胀大的,因此当采用湿型时,通常把缩尺取为1%的做法是不恰当的。中型曲轴用干型来生产是比较合适的。     

涨紧轮铸造工艺数值模拟

为缩短生产周期,降低生产成本,同时达到提高涨紧轮铸件质量的目的,利用Pro CAST软件对矿用涨紧轮铸造方案进行模拟优化.研究表明:在冒口根部安放保温套,可以减缓冒口内金属液的凝固使该处热节上移,同时延缓铸件上部金属液的凝固,促进自下而上顺序凝固的实现.从而使冒口根部的缩孔缩松缺陷脱离铸件上表面,底部的缩孔缩松缺陷大部分成堆分布于铸件底部轴心处.因此,对于涨紧轮,通过Pro CAST模拟,证明侧底面切线引入式浇注并且铸体带保温套的铸造工艺为最优方案.     

运用均衡理论改进D6110ZQ型柴油机曲轴铸造工艺

运用均衡凝固理论,分析改进D6110ZQ曲轴铸造工艺,结果表明合理地设置冷铁,可以减少曲轴的缩孔或缩松缺陷,或者可使缩孔移至不影响曲轴性能的中心部位;选择适合的冒口颈尺寸,利用冒口颈的自适应调节的作用,利用冒口补缩曲轴本身自补不足的差额,是解决曲轴缩孔缩松的有效途径之一;在QT900-3牌号要求的化学成份范围内,铜、钼合金元素是否加入对D6110ZQ曲轴缩孔缩松的产生影响不大;对于类似D6110ZQ曲轴结构的球铁件,在符合一定的条件下,可认为冒口补缩距离在理论上不受限制。     

DNP/HMX熔铸炸药成型工艺研究

3，4-二硝基吡唑（DNP）在能量密度、安定性等方面性能优异，是具有广阔应用前景的新型熔铸炸药载体. 为研究DNP基熔铸炸药装药工艺和成型规律，以DNP/HMX（40/60）熔铸炸药为实验配方，采用数值模拟与实验验证相结合的方法，研究冒口预热工艺对DNP/HMX熔铸炸药装药冷却凝固时间与装药缺陷的影响规律，并在此基础上通过数值模拟方法研究大尺寸DNP/HMX熔铸炸药成型工艺. 结果表明:冒口预热工艺能够改变装药内部凝固顺序，保证补缩通道持续畅通，从而有效减少药柱内缩松产生；装药尺寸对炸药成型过程影响显著:随着装药尺寸增加，相同工艺条件下药柱冷却耗时大幅延长，缩松占比明显上升，需要更高冒口预热温度消除药柱内缩松；尺寸超过临界值后，仅靠冒口预热工艺已无法消除药柱内部缩松.      

球墨铸铁凝固共晶膨胀的微机模拟

利用球墨铸铁凝固共晶膨胀的特性可以有条件地实现无冒口铸造或控制压力冒口铸造。作者用BASIC语言在微型电子计算机上开发了模拟球墨铸铁凝固过程的程序,用数据和图象显示了温度场变化;收缩和膨胀变化;以及缩孔缩松产生的位置。为辅助铸件工艺设计提供了参考。     

铸件/铸型边界模型对用于RT的凝固模拟精度影响的研究

在快速模具制造工艺 RT (Rapid Tooling)中 ,采用尺寸凝固模拟技术保证铸件的尺寸精度是 RT工艺中关键的技术环节 ,而凝固分析中铸件 /铸型边界模型的正确与否对尺寸凝固模拟精度有着重要的作用。采用 3种不同的铸件/铸型边界模型对 RT工艺中典型标准件的凝固过程进行数值分析及实验验证 ,分析结果及实验证明在 RT工艺铸件尺寸精度的凝固分析中 ,铸型 /铸件的边界模型采用铸件、铸型均为热变形弹塑性体 ,且采用接触力学中的接触单元法对铸型 /铸件的边界进行分析更符合实际。采用这种铸件 /铸型边界模型对汽车覆盖件模具的凝固过程进行了热力耦合分析 ,数值计算得到的铸件尺寸与实际铸件的尺寸吻合较好 ,证实所采用的铸型 /铸件边界模型是正确的、可行的     

大型船用螺旋桨的凝固控制

在大量测温及对螺旋桨铸件本体解剖的基础上，发现黄铜大型螺旋桨铸件的内 部，常有铁元素偏析、桨叶晶粒组织不良以及缩松等缺陷。为了提高大桨铸造质量， 建议使用冷铁或激冷材料，控制铸件的凝固过程。为此，专门浇注了一个试验桨，在 桨叶上不加冷铁、单面加冷铁和两面加冷铁。对桨叶断面上成分偏析和晶粒组织的各 种情况进行了研究。并且，通过数字模拟铸件凝固过程的电子计算机方法、合理的配 置冷铁，控制螺旋桨的凝固方向。 研究表明： １．采用冷铁可以有效的控制黄铜大型螺旋桨的晶粒组织及部分铁元素形成的宏 观偏析。 ２．现行大桨的铸造工艺常常难以消除热节处的缩松、缩孔，因而，应当采取措 施如使用冷铁或其他激冷材料，控制大型螺旋桨铸件的凝固顺序。 ３．大型螺旋桨可通过数字模拟铸件凝固过程的电子计算机方法，合理地设计冷 铁的数量和位置，以控制其凝固过程．     

基于MAGMASOFT的大型铝合金叶轮铸造工艺模拟

设计了一种大型铝合金叶轮铸件的砂型铸造工艺方案。应用铸造模拟软件MAGMASOFT,对铸件的充型过程、卷气缺陷分布及温度场分布状况进行模拟计算。通过分析认为铸件产生缺陷的主要原因是口环处冒口设计不合理,提出应在口环处冒口加设保温套增加冒口的补缩作用。模拟验证结果表明,优化工艺后铸件缩孔、缩松问题得到有效解决。     

大链轮铸钢件的铸造工艺优化

运用华铸CAE模拟技术对大链轮铸钢件的铸造工艺的凝固过程进行了模拟,分析了缩松、缩孔等缺陷形成的原因。在此基础上,通过华铸CAE模拟技术不断调整补贴、冒口、浇注系统的尺寸和结构,并进行凝固模拟,最终获得了合适的工艺。结果表明:应用CAE模拟技术可有效地预测铸造充型凝固过程中可能出现的缩孔、缩松缺陷,并能辅助优化铸造工艺,保证铸件质量,提高工艺出品率,节约大量实验成本。     

关于金属型的冒口设计

金属型的浇冒口处往往涂有厚层绝热涂料以提高型的寿命,同时也降低了冒口的凝固速度,增加了冒口的补缩能力。本文提出以涂料与铸型热性能之比(λ_(2m)/b_(2m)·b_2/λ_2))~(1/2)作为冒口模数缩小系数 C,并用长短轴比例固定 a:b=1.5的椭圆形冒口代替圆柱形冒口,得出冒口简化计算公式,适于工厂实际应用。这种冒口设计简单,节约金属,并易于取出铸件,可提高生产率,减轻工人劳动强度。     

空心微珠保温冒口的研制与应用

在铸造生产中采用空心微珠制作保温冒口,在大、中、小型铸钢件上应用,保温效果良好,延长了冒口的凝固时间,不仅消除了铸件的缩孔及缩松等缺陷,而且冒口的补缩效率明显提高,由原来的20％,提高到30％-40％。铸件工艺出品率由原来的60％,提高到70％-73％。大量节约了金属液,节省了人力及能源。     

铸件冒口尺寸的优化设计

本文提出了铸件最优冒口尺寸的准则，并用直接寻查法优化设计圆柱形单冒口的一种方法。本方法由于把铸件凝固进程的凝固前沿和热节点的移动以及动态凝固收缩作为优化过程的限制条件，因此与传统的模数法相比，具有较高的准确性。计算中采用交替方向的隐式差分格式。编制的源程序通用于共晶型合金和固溶型合金，也通用于使用多种型料的铸型。     

推广之窗

科技创造财富成功连着你我机械类T－011JJ17铁型覆砂铸造技术铁型覆砂铸造是在金属型（铁型）内腔覆上一薄层型砂而形成铸型的一种铸造工艺。该项目将金属型的重量、壁厚与覆砂层厚度合理地配合,使铸件的充型、凝固和冷却过程在一个比较理想的条件下完成,最大限度地消除了铸件产生铸造缺陷的大部分因素,大大提高了铸件的表面质量。该技术在工艺上采用同时凝固原则,实现了球墨铸铁件的铸态生产和无冒口铸造,工艺出品率比国际水平提高10％以上,浇注系统设计实现了多缸曲轴的平做平浇平冷,简化了生产工序,并研究成功了铸造难度较大的…     

三维凝固数值解析的研究及其对铝合金铸件的应用

本文将直接差分法用于铸件的凝固数值计算,在原来二维凝固计算的基础上加以扩充,编制了原则上适用于任意复杂形状铸件的三维凝固解析通用程序;为使需要输入大量数据的三维计算付诸实用,还研究编制了数据自动形成预处理程序.从L形纯铝及铝硅合金铸件的计算结果说明,这种形状的铸件不能采用二维计算,而三维计算结果接近于实验值.作者又在L形铝合金铸件的底部按置冷铁进行了实验和计算,结果指出:对具有一定凝固范围的共晶型合金,凝固过程中的固相线推进速度与微观缩松之间具有很好的对应关系.因而提出:在补缩方向的固相线推进速度可以作为此类合金微观缩松程度的判别参数,并有可能在采用工艺措施控制固相线推进速度的同时,通过数值计算来确保获得组织致密的铸件.     

铸铁件均衡凝固与冒口设计

本文从铸铁件收缩量的不确定性和收缩速度的可变性出发,通过对铸件收缩和膨胀的动态叠加、冒口与铸件接触热节的分析,指出铸件表观收缩时间就是冒口补缩作用中止时间。为此,冒口不必要晚于铸件凝固,冒口不应该放在铸件的几何热节上。传统的顺序凝固原则,是按热节圆比例放大的方法确定厚大铸铁件的冒口,其中存在错误。本文根据均衡凝固原则、有限补缩的方法,推荐了厚大铸铁件的顶冒口尺寸系列。经生产验证,稳定可靠,取得了显著的经济效果。