消失模铸造工艺因素对液态金属充型能力影响的述评

综述消失模铸造金属液充型能力的研究成果，从传热、传质角度分析各工艺因素对充型能力的影响。消失模铸造金属液的充型过程是由泡沫模样的热分解速率及分解产物的逸出速率之间的动平衡所控制的，凡是影响传热、传质的工艺因素都对充型能力有影响。     

真空度对消失模铸造表面陶瓷层形成过程影响

研究了消失模镁合金表面陶瓷层的制备工艺,选用AZ91D作为基体合金,低熔点的玻璃粉作为陶瓷化材料,分析了真空度对表面陶瓷层微观形貌的影响和陶瓷层与基体之间结合界面的状况.结果表明:在其他参数固定的条件下,真空度的大小对涂层和界面结合质量影响很大;当真空度从-0.02MPa变化到-0.06MPa时,基体表面形成的陶瓷涂层变得更加致密、均匀,当真空度为-0.08MPa时,涂层和基体的界面变得凹凸不平.通过对铸件表面消失模涂料以及在浇注过程中泡沫模样状态的分析,建立了消失模镁合金表面陶瓷涂层形成过程模型.     

镁合金真空低压消失模铸造充型特征

采用摄影法和电触点法对薄壁镁合金零件的充型特征进行了系统研究．实验结果表明,在低真空度条件下,镁合金呈拱形层状推进,其充型速度随充气流量的变化而变化．过小的充气流量会造成金属液充型速度较小,产生浇不足缺陷,而充气流量过大则会使金属液流动前沿不平稳,产生气孔缺陷．真空度有利于砂型紧实和热解产物的传输,但过高的真空度使金属液呈凹槽形推进,不利于热解产物的溢出,在铸件末端产生集中性气孔缺陷．因此,镁合金真空低压消失模铸造最佳的充气流量范围为3～4m^3／h,真空度低于0．02MPa．     

大颗粒煤在移动床中的热解模型

应用煤热解的分布活化能机理,考虑热解热效应以及热解产物在煤粒内部的传热传质,提出了大颗粒煤在移动床中的热解模型,该模型可以预测煤热解过程析出挥发分分额,温度等参数在煤粒内的分布及其胡时间变化的规律,对大颗粒煤在移动床中对流和辐射传热条件下的热解进行了数值模拟,计算结果表明,大颗粒煤的热解必须考虑煤的热解热效应,而热解产物的传冷却放应则可以忽略,同时,讨论了煤粒表层和中心的热解状况以及颗粒直径,床层温度等参数对热解过程的影响。     

消失模铸造铝合金孔洞缺陷特征及形成机理

利用光学显微镜、体视显微镜及扫描电镜等手段研究了消失模铸造ZL101A铝合金的孔洞缺陷特征,并对孔洞缺陷形成机理进行了分析.结果表明:消失模铸造ZL101A铝合金微观组织中存在较多孔洞缺陷,其孔洞缺陷主要包括针孔和缩孔缩松,孔洞缺陷的形状和大小不均,分布在整个断面上.在高倍扫描电镜下,铝合金消失模铸造拉伸试样的断口表面分布较多针孔缺陷,可看到孔洞的侧壁光滑、形貌圆整.针孔缺陷主要是由于大气、金属材料、熔剂和涂料的水分受热分解产生的氢大量溶于铝液中造成.消失模铸造铝合金的缩孔缩松缺陷在扫描电镜中可看到明显的枝晶形貌,其主要由于金属液的补缩压力不足引起的.此外,泡沫模样的分解产物如果不能很好地通过涂料层逸出,也易产生孔洞和夹杂缺陷.     

消失模镁合金铸件的腐蚀行为

对消失模镁合金铸件的表面成分与耐腐蚀能力进行了研究，发现消失模镁合金铸件比其他铸造方法获得的铸件的耐腐蚀性更好．在50g／L的NaCl盐浴中腐蚀，聚苯乙烯(EPS)消失模镁合金试样的耐腐蚀性能比普通铸造得到的镁合金试样耐腐蚀性提高了约3倍．其主要原因是以EPS为模样的镁合金消失模铸造得到的铸件表面有一层MgO-Al2O3-SiO2-无定型C粒子等组成的薄膜，该薄膜对镁合金起到了保护作用．因此，消失模铸造非常适用于镁合金的成形。     

消失模白模的生产研究

我国消失模铸造从十几年前出现热潮以来,有了很大进步,但目前从总体上来说还处于技术革新阶段。铸造白模的质量不仅影响铸件的表面质量,而且对铸件内在质量也有着重要影响。本文从模样的材料、预发泡、成型及熟化处理等方面对国内白模生产进行了研究,并与国际上消失模生产作了对比,指出我国在消失模生产中白模生产需要注意的问题。     

固体废弃物热解产物的半经验预测模型

在自制的热解装置上进行了大量的固体废弃物热解实验,在获取大量实验数据的基础上,从传热传质及表观化学反应动力学出发,运用相似理论和因次分析理论建立了固体废弃物热解产物的半经验预测模型,对不同实验工况下的固体废弃物的实验数据进行回归分析,得到了较好的预测效果·所建半经验预测模型能很好地反映物料特性、运行参数和热解装置特性对热解产物的影响,随着热解试验装置和取样分析仪器的改进和提高,采用更多的精度更高的实验数据回归时,将会使该模型的预测能力大幅提高     

聚乙烯醇对型煤热解的影响研究

以聚乙烯醇(PVA)为粘结剂与粉煤混合制成型煤,在热重分析仪上进行热解.实验数据表明:随着PVA含量的增加,反应活性指数R增大,反应速率加快,且低位发热量增大.通过FTIR光谱、BET、工业分析等方法分析说明,PVA的加入,增加了型煤的微孔结构,提高了燃料层间的传热和传质;型煤中羟基含量增多,促进了热解过程中苯酚的生成,使气态产物CO含量增多.     

不同型砂配方对型砂性能影响的研究

针对某铸造厂在新的生产条件下型砂质量下降，铸件废品率明显增加的现象，有必要对型砂性能和质量实施有效检测及控制。通过试验测试了加入不同含量的膨润土、FS粉和水对型砂性能的影响，得到了型砂、膨润土、FS粉的较佳组合及性能较好的型砂配方及混制工艺，对提高型砂质量、降低由于型砂质量控制不稳而造成的铸件废品率有重要意义。     

消失模铸造模型顶部型砂稳定条件的理论分析

对干砂真空消失模铸造中模型顶部型砂的稳定条件进行了理论研究,提出了避免顶部型砂在充型即将结束时发生塌陷缺陷及抬起缺陷所需满足的力学条件,并据此讨论了有关工艺因素对这两种缺陷的影响.     

震击式和震压式造型机震击垫工作特性的初步分析

震击式和震压式造型机的震击垫对紧实型砂影响较大。但是震击垫的工作特性如何,为了探索这个问题,本文主要对震击垫的刚度、震击垫的变化量以及它们之间的相互关系做逐步的分析,并找到用型砂的固有刚度来间接反映震击垫刚度的变化量的方法。     

型砂对铸钢件热裂的影响

本文通过分析型砂热物理性能和高温力学性能与铸钢件热裂的关系,研究了型砂对铸钢件热裂的作用规律,进而比较了几种常用型砂对热裂的影响,得出铸件易热裂规律为:原砂相同时,呋喃树脂砂>水玻璃砂,粘结剂相同时,石英砂>铬铁矿砂>锆砂;原砂、粘结剂都不相同时,呋喃树脂砂>水玻璃砂。     

预热温度对泡沫铝成形影响的研究与分析

系统研究了粒子预热温度对渗流铸造泡沫铝成形的影响，并对结果进行了理论分析．认为，泡沫铝渗流有效长度随预热温度的提高而提高，对每一粒子——金属液系统存在一相应的临界预热温度Ｔ．当Ｔ０＜Ｔ预＜ＴＥ（金属熔点时、金属可以获得良好的渗流充型．并从凝固的角度，分析探讨了渗流机理     

考虑热伤害的氮气泡沫辅助蒸汽驱数值模拟研究

通过物理模拟的方式对发泡剂溶液的表面张力、发泡体积、半衰期以及封堵性能进行了测定。在物理模拟实验结果的基础上,建立了考虑储层热伤害的氮气泡沫辅助蒸汽驱数值模拟模型。模型将岩石骨架分为可动砂,流动砂以及基质砂三类,通过定义反应动力学方程在一定条件下将可动砂转化为流动砂从而近似模拟储层热伤害带来的孔渗参数变化。泡沫模型采用机理模型,考虑泡沫的生成、破灭以及原油对泡沫的影响。数值模拟结果表明储层热伤害造成的岩石骨架溶解以及热蚯孔的形成会加剧储层的非均质性,加快汽窜。而泡沫会对高渗通道产生有效的封堵,扩大蒸汽波及体积,延缓汽窜。     

非织造布模压性能的探讨

本文对非织造布可模压性的关键问题,即模压品的表面折皱和成型精确性进行了探讨。提出了评价非织造布模压性能的3个指标:表面折皱、径向压缩率和吻合性。通过试验,发现胶乳粘合剂粘合非织造布模压的主要问题是制品的表面折皱,热熔粘合非织造布是成型不吻合性。热熔粘合时,模压品的热收缩较大,纤维取向对织物的变形均匀性有很大影响。在各向同性好的情况下,热熔粘合非织造布的模压性能优于乳胶粘合的。     

脉冲激光填丝焊接薄板熔池流动行为分析

本文使用VOF方法对熔池自由表面进行追踪,将焊丝简化为熔滴,建立了脉冲激光填丝焊接薄板三维数值模型,揭示了脉冲激光填丝焊接0.5 mm厚Hastelloy C-276薄板熔池流动行为,通过焊缝余高尺寸及熔合线形貌验证了模型的可靠性.结果表明,熔滴作用前,熔池上表面区域主要存在由表面张力导致的熔池边缘向熔池中心的流动,最大速度出现在熔池中部且指向熔池下表面,达到了m/s量级;在熔池下表面区域的流动形式是表面张力及熔池中心流动共同作用的结果,在下部形成两个方向相同的涡流;焊丝的熔入对熔池流场有显著的影响,熔滴对熔池的冲击作用改变了熔池原有的对流方向,使表面张力主导的熔池对流特征消失;熔滴熔入过程中熔池最大速度出现在熔滴熔入位置,约为1.74 m/s.在熔滴冲击与熔池表面张力联合作用下,熔池表现出振荡特性,随后熔池内流动再次回到由表面张力驱动的对流形式.激光脉冲结束后,熔池下部固液界面继续向母材区域扩展约3-4 ms,这种现象与激光的脉冲作用、熔池内的流动及Hastelloy C-276的物性参数有关.     

Seamless Bra Cup Moulding of Fabric-Foam Laminated Materials

Seanmless bra cup moulding is an important manufacturing technique for the apparel industry,and in particular,for bra production.Polyurethane(PU)foams and/or fabric-foam laminated sheets are moulded into a desirable cup shape in order to fit the three-dimensional (3D)breast contour.Such foam cups not only provide a wide range of designs combined with difierent levels of softness and support,but also reduce production costs with minimum cutting and sewing of seams.In this study,two selected PU foam and fabric materials typically used for bra cup moulding were examined.Their respective performacce behavionr in relation to diffemat maflding tenmperatures and time changes were recorded and analyzed.The results reveal that cup heights are greatly affected by the use offoam arid/or fabric-foam laminated maerials.High moulding temperatures and/or prolonged dwell time could be required when defaming laminated materials and setting large cup sizes.Neverthelesst cup height cannot be taken as the only criteria to determine the optimal moulding cmditims,and this is especiaUy the case for large cup sizes.The design of mould beads is a major factor that affects the dimension changes of foam cups.In this respect,to control the foam moulding process,it is suggested that bra manufacturers examine the fabric/foam matedal properties to determine the optimal moulding condition,and quantify the shape of foam cups to enhance the design and develolxnmt process of aluminum mould heads.     

多孔泡沫金属换热器内部的非热力学平衡

应用Brinkman-extended Darcy流动模型,对恒热流密度条件下,方形轴流式多孔泡沫金属换热器内流体与泡沫金属之间的瞬时局部非热力学平衡情况进行了分析。结果表明:当流体在低孔隙率、低ppi数的多孔泡沫金属通道内低速流动,以及当流体和多孔泡沫金属间存在较大的导热能力差异时,两者间的瞬时局部温差较大,不可忽略。     

消失模铸造干砂紧实-拔出力对干砂造型的影响

研究了消失模铸造干砂振动紧实的规律性 ,设计了测定干砂紧实的实验装置——拔出力实验装置 ,得出了干砂振动紧实、振动参数以及负压度之间的关系。消失模铸造工艺影响干砂紧实的主要因素是振动加速度和负压度。振动到达一定时间后 ,再延长振动时间无益于砂子的进一步紧实。负压度对砂子的固定作用很大 ,必须调节合适的负压度和负压保持时间。振动加速度对砂子的充填紧实影响很大 ,因此必须协调好振动加速度、负压度和时间的关系