微电脑铸造合金热裂及线收缩仪测试系统研制

微电脑铸造合金热裂及线收缩仪是能够同时测试热裂和线收缩,由此来探讨热裂产生的机理及其倾向性大小的一种仪器。本文着重论述了此仪器微机测试系统的基本原理,给出了部分计算机硬件接线图和软件框图,并通过实验得出了初步结论。     

JDS型双试棒热裂─线收缩仪的研制

在铸造生产中,热裂是铸件一种常见的缺陷,尤其是铸钢件。因此,测定合金热裂倾向的大小,研制热裂仪,探讨合金产生热裂的机理和对热裂缺陷进行有效的控制,在理论研究与生产实践上都具有重要的意义。 我们在1963年研制了三台热裂仪(JDS-A型)。根据教学、科研工作的需要,在不断改进、不断完善的基础上,研制了JDS-B型双试棒热裂-线收缩仪。该仪器可测试铸钢、铸铁、铜合金及铝合金等的热裂倾向、自由线收缩和受阻线收缩。该仪器测力分辨能力为0.1%,测量线位移精度0.005毫米,试棒可在200—400-700毫米范围内调整,是可以机测,可以电测的一种多…     

铸造合金冷裂形成机理及塑弹转变特性的研究

生产实际表明：冷裂和热裂一样，对铸件产品质量和生产成本影响极大。为此本 文叙述了使用较先进的测试仪器，从合金性质等诸因素出发，对铝铜合金进行凝固收缩 应力的测试，分析研究其冷裂规律；并通过对其凝固收缩应力的建立和发展的分析， 提出了考查合金冷裂倾向的重要参数。σｋ／σｂ，对其冷裂形成机理进行初步探讨；同 时对铸造铝青铜，铸造铝硅合金、铝铜合金等进行测试，分析其塑弹转变过程，从而 对不同合金的塑弹转变特性进行了一定的研究。     

铸造合金热裂形成机理的探讨

本文在研制了双试棒热裂－线收缩仪的基础上．对铝－铜系合金、钢、镍基合金等的热裂规律进行了测试和考证，明确了自由线收缩与产生热裂时受阻线收缩之间的关系，提出了以合金自由线收缩变化率ｄｌ／ｄｔ的极大值来分析研究对合金热裂倾向影响的观点，从而对合金热裂产生的温度范围，产生热裂的主要因素以及合金热裂形成的机理进行了探讨。     

高强度铝合金的铸造性能及其影响因素的研究

文章主要是通过实验来对两种高强度铝合金不同温度下的流动性、体收缩等铸造性能进行比较,分析了影响铝合金铸造性能的各种因素。经过分析得出,影响合金流动性和体收缩的主要因素是合金的成分、浇注温度及合金液中含有的夹杂物。     

铸造合金金相分析图象处理系统的研究

概要介绍了计算机图象处理技术在金相分析方面的发展．提出了适用于金相分析的图象处理方法，并研制了铸造合金金相分析图象处理系统．该系统可对金相试样或图片作出识别．     

稀土镁合金近非平衡液相线铸造研究

近非平衡液相线铸造方法是测量熔体非平衡凝固过程的冷却曲线,确定其非平衡液相线温度,并在此温度附近进行铸造的工艺方法,为实质意义上的近液相线铸造.采用该方法对ZK60稀土系列镁合金进行了研究,结果表明,近非平衡液相线铸造工艺可获得细小均匀的非枝晶结构,是镁合金半固态制浆的有效方法;不同合金元素对以ZK60为基体的合金的非平衡液相线和近液相线铸造组织都有明显影响,Ag,Y,Nd等元素有利于避免浆料中晶内液相的出现,其中混合稀土最有利于初生晶粒的圆整化,而Nd则造成初生晶粒的不均匀,Ag和Y的添加尽管初生晶粒圆整程度不如Nd,但有较均匀的晶粒和较好的枝晶退化效果.     

铸造铝硅合金液相线自适应神经-模糊建模

在合金熔炼和加工过程中,往往需要知道液相线温度,以便确定相关工艺参数.建立能从成分预测铝硅系工业铸造合金液相线温度的模型.收集工业合金实测数据,采用模糊推理方法,建立了合金液相线温度的自适应神经-模糊推理模型.它具有Takagi-Sugeno型网络结构,能直接从数据中提取推理规则,并可利用前馈神经网络的学习能力调整参数.与现有的其它统计回归模型相比,模糊推理模型能反映成分之间的交互作用,具有更高的预测精度.在铸造合金研究、热力学计算和凝固过程数值模拟时,所建立的模型可用于计算工业合金的液相线温度.     

铝合金凝固收缩行为研究

通过自行设计的实验装置研究合金在自由收缩和受阻收缩过程中的凝固特征,研究了5083,6061和7075三种典型铝合金的凝固收缩行为,预测其铸造过程中的热裂倾向性,引入衡量合金热裂倾向性大小的评价指标应力累积系数(k).结果表明,本实验装置能够准确记录铝合金凝固过程中温度、收缩位移和收缩应力的细微变化;结合热力学软件JMat Pro的计算结果,提出铝合金凝固过程中4个阶段的特征;实验预测得出3种实验合金的热裂倾向性大小为:k(5083)k(7075)k(6061),与实际铸造过程及CSC预测的结果相符合.研究结果表明该实验装置及数据分析方法具有可行性,利用k值可以准确预测铝合金的热裂倾向性.     

近液相线半连续铸造中凝固组织的多尺度模拟

建立了描述连续铸造过程的温度场模型及相变模型,通过固相率变化将宏观和介观尺度上的模拟耦合起来.利用外推边界条件对Al-Cu合金在近液相线半连续铸造过程的稳态温度场进行了计算;根据连续铸造特点,提出了用液/固相变区域中元胞的平均过冷度作为形核计算的基本参数,避免了铸件中心区域的多余形核问题.对Al-(3.5~10)%Cu合金、铸造速度为2.0 mm/s的液相线铸造的凝固组织进行了模拟,并且ZL201合金的模拟结果与实验吻合.计算表明:合金成分对半固态合金组织的形成有较大影响,当合金质量分数在(8~10)%时可获得晶粒大小和分布良好的合金组织.     

ZA—27耐磨合金的悬浮铸造

ZA—27合金铸件很容易产生底缩。根据黑色金属中应用的悬浮铸造的作用原理,我们探讨了悬浮铸造对ZA—27合金中存在的比重偏析和底缩、以及对合金组织及性能的影响.结果表明,悬浮铸造可显著降低铸件各部位的密度差,减轻甚至消除底缩.悬浮铸造使合金的枝晶组织细化,冲击韧性提高40％,耐磨性提高了11—13％。     

楔压加工对Al-20Si合金铸造管坯组织性能的影响

为了消除铸造铝硅合金中的孔洞、疏松等缺陷,改善合金组织,提高合金性能,采用基于多道次局部小变形累积致整体成型的楔形压制工艺,对通过重力铸造方法制备出直径为Φ328mm的AI-Si管坯,进行楔形压制.通过金相组织、室温拉伸、布氏硬度和SEM等手段,研究了楔形压制的规律及合金的组织与性能的演变.结果表明:管坯中的孔洞显著闭...     

铜板带水平连铸生产工艺及铸坯缺陷探究

随着国民经济的持续快速发展,国内对铜合金带材的需求量也在逐年增加。水平连铸是目前生产铜及铜合金带材的重要工艺。主要从国内外水平连铸技术的发展历史、水平连铸设备、水平连铸的生产工艺流程、结晶器的基本结构和水平连铸的优点等方面对铜板带的水平连铸进行了论述与介绍。并且重点分析了铜合金板带坯在凝固过程中产生表面凹坑、气孔、晶粒不均匀、边部裂纹、反偏析、缩松等缺陷的原因,并提出了相应的改善措施,有效预防了缺陷的产生,提高了带材的成品率,延长了结晶器的使用寿命。并对铜板带水平连铸未来的发展趋势进行了展望。     

压力条件下缩松判据的研究

缩松是铝合金铸件中常见的缺陷。在压力下凝固能够有效减轻铝合金铸件的缩松倾向。为此,从描述枝晶间流动的Ｄａｒｃｙ定律出发,推导出与压力（ＰＳＣ）、温度梯度（ＧＳＣ）及冷却速度（ＲＳＣ）有关的缩松判据ＧＳＣ】ＰＳＣ／ＲＳＣ〈＞ＫＣ,ＫＣ为判据临界值,应用于凝固过程数值模拟。实验结果与计算机模拟结果一致,验证了判据的正确性。该判据不仅适合于铸件在压力下凝固的情况,如低压铸造,同时也适用于普通重力铸造,如砂型铸造。     

挤压铸造无缩孔判据在有色金属中的验证

挤压铸造 (又称液态模锻 )是铸造技术和热模锻技术相结合而派生出的全新工艺。试验发现必须协调好挤压铸造中比压、加压时间、加压速度各工艺参数之间的关系 ,才能生产出完全无缩孔缩松铸件。本文以铝硅合金为例 ,对挤压铸造的无缩孔判据进行验证。研究发现 :无缩孔判据中时间因子判据的成立条件为开始加压时间和升压时间之和小于铸件的全部凝固时间 ,即 tp1+ tp2 相似文献   

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。     

外场作用下ZL201合金近液相线铸造与触变成形

采用电子显微镜、图像分析仪、维氏硬度计及电子拉伸机,研究了ZL201合金近液相线电磁铸造(NLEMC)的铸态显微组织,进行了触变成形实验,测试了成形件的力学性能.结果表明,NLEMC半固态合金坯料的组织为细小、均匀的等轴晶组织,其晶粒平均等积圆直径为68.8μm;触变成形件的维氏硬度及抗拉强度分别为116.2 HV和308 MPa,均优于电磁铸造和近液相线铸造的合金组织与触变成形件的性能;讨论了NLEMC晶粒细化的机理.     

不同铸造方法对船用螺旋桨毂成型质量的影响

采用ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铝青铜合金为结构材料,研究3种不同铸造方法对船用桨毂组织性能的影响。结果表明,重力铸造桨毂窗口下方有大量氧化夹渣存在;低压铸造容易获得组织致密、性能优良的桨毂,但工序较多;离心铸造可获得较为致密的桨毂断面组织,二次氧化夹渣状况较重力铸造得到明显改善,但离心转速超过150r/min时,容易产生缩孔和缩松。     

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。     

电磁离心铸造过程中液态金属角速度分布数学模型

在对电磁离心工艺深入分析的基础上,建立了该工艺过程中液态金属角速度分布数学模型·并模拟了不同磁场强度下,液态金属角速度分布·结果表明:为避免铸件产生缩松,在电磁离心铸造过程中,必须有合适的磁场强度