镁合金轮毂低压铸造模具冷却性能模拟分析

对镁合金轮毂低压铸造模具关键部位的冷却性能进行模拟研究,对比了采用不同冷却方式所产生的凝固缩孔缺陷．研究发现,单独设置侧模冷却管道是一种有效的冷却方式,能够很好地减小镁合金轮毂低压铸造凝固过程中在轮辐与轮辋连接处所产生的合金液体孤岛体积,使其位置向轮心方向移动,进而降低这些区域的缩孔缺陷．通过对改进冷却性能后的轮毂实施静力学强度分析,对比改善前后轮毂应力应变分布情况,表明了模具冷却性能改善的有效性．     

一种轧制镁合金薄板表面缺陷检测系统

在镁合金薄板的轧制过程中,如关键工艺参数控制不当或因板坯质量、加工设备精度存在问题,薄板表面易出现边裂、褶皱、波纹等缺陷。这些缺陷如不能及时准确地检测,将严重影响薄板的表面质量和性能,极大地降低产品成材率。为此,本文采用计算机视觉技术对轧制镁合金薄板图像进行实时分析,提取其缺陷特征,并采用贝叶斯分类器进行缺陷识别,最终设计与实现了一个轧制镁合金薄板表面缺陷实时检测系统。实验结果表明,该系统综合缺陷准确识别率达到83.6%。     

镁合金裂纹顶端塑性变形和失效机理的分子动力学模拟

实验表明镁合金在制造过程中不可避免的会出现缩孔和微裂纹两种微观缺陷,这两种微观缺陷对镁合金的力学性能有着重要影响.通过分子动力学方法在原子尺度下分别对带有缩孔和微裂纹镁合金的塑性变形过程进行了研究,原子间的相互作用由改进嵌入原子势来描述,观察到了 hcp 结构金属裂纹扩展及失效过程.计算结果表明:镁合金的裂纹扩展是一个...     

ZK60镁合金CO_2激光焊接头的缺陷及防止措施

以ZK60镁合金薄板为研究对象,采用CO2激光焊进行焊接试验,然后使用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪等分析测试手段,分析了ZK60镁合金CO2激光焊接接头中常见的焊接缺陷,并对其产生的主要原因和防止措施进行了探究.实验结果表明：ZK60镁合金CO2激光焊接接头中存在的主要缺陷是气孔和裂纹.在有些情况下还容易产生其它缺陷如夹杂、未熔合、未焊透、咬边等.但是只要选择正确的焊接规范和合适的工艺参数,是可以有效地避免或减少这些缺陷的.     

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．     

镁合金壳型件压铸数值模拟及缺陷分析

为避免镁合金压铸壳型件产生缺陷,利用有限差分模拟软件Flow-3D对镁合金壳型压铸件的充型及凝固过程进行多组正交试验,找出最佳的工艺参数。模拟结果表明:最佳压铸工艺参数为压射速度6m/s、模具温度220℃和浇注温度700℃。在最佳的模具温度及浇注温度下,得到不同的压射速度对后续凝固过程的影响。通过模拟结果分析,可以有效地预测在充型和凝固过程中可能出现的缺陷、形成位置及其形成原因,以使在实际生产中采用相应的措施避免产生缺陷,优化铸造过程。     

镁合金零件压铸过程裂纹成因及数值模拟

薄壁镁合金件裂纹缺陷制约着其应用,其成因受多方面因素影响.通过虚拟仿真技术,考察了某薄壁镁合金件压铸充型凝固过程的温度场,凝固过程中产生的热应力,及其对裂纹成因的影响.通过数值分析得出AZ91D铸件裂纹的产生与铸件孔洞类缺陷及凝固收缩不一致产生的应力有关,分析结果与实验一致.以数值分析结果为依据,提出了改进方案.     

ZM6 铸造镁合金表面斑点缺陷形成机理分析

目的 为探究 ZM6 铸造镁合金表面斑点缺陷产生的原因及其形成机理。 方法 通过扫描电子显微镜( SEM) 对未经机加工和经机加工后的 ZM6 铸造镁合金表面不同形态的斑点缺陷进行形貌分析,并结合能量色散 X 射线 谱(EDS)对斑点缺陷的化学成分进行检测,最后耦合合金铸态组织和力学性能进行综合分析。 结果 未经机加工的 ZM6 铸造镁合金表面斑点缺陷呈深黑色,而经机加工后的 ZM6 铸造镁合金表面斑点缺陷呈白色,且部分白色斑点 中心有一小块黑色区域。 不过未经机加工和经机加工后的 ZM6 铸造镁合金表面斑点缺陷都呈现龟裂状、其与基 体的过渡界面处均未发现任何空隙存在,且其主要成分均为 Mg 的氧化物或氢氧化物、同时含有 Cl、K 等由溶剂引 入的杂质元素,但未经机加工的 ZM6 铸造镁合金表面斑点缺陷中 Cl 元素的含量相对较高,而经机加工后的 ZM6 铸造镁合金表面斑点缺陷中 K 元素的含量相对较高。 值得指出的是,经机加工后的 ZM6 铸造镁合金表面白色斑 点中黑色区域存在微小气孔。 结论 ZM6 铸造镁合金表面斑点缺陷的产生是由 Mg 的化学腐蚀及电偶腐蚀造成的, 而不是由氧化夹杂造成的。 因此,通过加强 ZM6 铸造镁合金精炼效果以获得化学成分均匀的熔体是获得高质量 构件的有效途径。     

AZ91D镁合金在含植酸NaCl溶液中的腐蚀行为

植酸是从植物中提取的1种环保的化工原料,但其应用范围仍然有限．为探索植酸对镁合金在氯化钠溶液中腐蚀的作用及植酸对镁合金腐蚀的抑制作用,采用失重法及表面分析技术,研究了AZ91D压铸镁合金在不同pH值下1％植酸、0．5％NaCl溶液中的腐蚀行为．不论失重实验还是扫描电子显微镜观察及能谱分析结果都表明,植酸对AZ91D镁合金在NaCl溶液的腐蚀具有明显的抑制作用。这种抑制作用是植酸和镁合金表面形成了化学转化膜等方式抑制．这层膜有效地阻止了侵蚀性阴离子Cl对镁合金的腐蚀．     

AZ31镁合金薄板热拉深工艺研究

主要研究了镁合金热拉深工艺过程中,各工艺参数包括拉深温度、压边间隙、润滑条件、拉深速度等对镁合金拉深成形性能的影响．结果表明：在200-275℃间,板厚为1mm的AZ31镁合金薄板具有较佳的热拉深成形性能,可得到最大极限拉深比为2．14杯形拉深件,极限拉深比的大小随上述工艺参数的变化而变化．     

镁合金薄带双辊铸轧过程的数值模拟

基于立式薄带双辊铸轧工艺的特点,采用有限元法求解镁合金薄带双辊铸轧过程的三维宏观传输方程,并应用ANSYS软件的智能网格划分技术,实现了对铸轧过程中熔池内部温度场、速度场及凝固过程的耦合模拟.分析了铸轧速度及浇注温度等主要工艺参数对熔池内流场、温度场和凝固终了点的影响规律.研究结果表明,随着浇注温度和铸轧速度的增加,熔池出口处的温度升高,凝固终了点向熔池出口处移动.通过对模拟结果的讨论,给出了适合镁合金薄带铸轧过程的工艺参数:浇注温度为640~660℃,铸轧速度为20~30 m/min.     

双辊薄带连铸用结晶辊套温度场及其热变形

利用非线性热力耦合有限元方法,对浇铸过程中结晶辊辊套的温度场分布进行了研究,并同时计算出了结晶辊的热变形.给出了浇铸稳定阶段的结晶辊温度场分布和热变形规律;分析了浇铸速度对结晶辊温度场和热变形的影响.通过分析得出,在浇铸稳定阶段结晶辊温度只在表层区域发生周期性变化,内部保持基本稳定,浇铸速度越低,周期性变化幅度越大.     

铝板坯半连续铸造充型过程三维流场与温度场耦合数值模拟

利用CFD商用软件Flow-3d对铝板珏半连续铸造充型过程中流场与温度场耦合作用下的凝固过程进行了数值模拟。分析了铝板坯半连续铸造充型过程中流场和温度场对凝固的影响，得到了流场、温度场的分布图和充型过程中自由表面的位置和形状图。表明合适的浇注速度可形成理想的充型模式和温度分布，避免某些铸造缺陷。     

Kinetics of recrystallization for twin-roll casting AZ31 magnesium alloy during homogenization

The kinetics of recrystallization for twin-roll casting AZ31 magnesium alloy with different thicknesses during homogenization was analyzed. It is shown that fine grains are first formed at the boundaries of deformed bands in the twin-roll casting slab. The recrystallized grains with no strain are gradually substituted for the deformed microstructure of twin-roll casting AZ31 magnesium alloy. The incubation temperature and time for the recrystallization of a twin-roll casting AZ31 magnesium alloy strip with a thickness of 3 mm are lower and shorter than those of the 6-mm thick strip, respectively. The 3-mm thick twin-roll casting magnesium alloy has finer grains than the 6-mm thick strip. The activation energies of recrystallization for twin-roll casting AZ31 magnesium alloy slabs with the thickness of 3 and 6 mm are 88 and 69 kJ/mol, respectively. The kinetics curves of recrystallization for twin-roll casting AZ31 magnesium alloy were obtained.     

工艺参数对高强度钢冷冲压界面温度影响分析

为探究先进高强度钢冷冲压成形过程中板料-模具界面温度场变化,以DP590钢板U形件冷弯曲过程为研究对象,采用热力耦合有限元静力算法建立弯曲过程的数值仿真模型,完成了板料-凹模圆角区界面温度场数值模拟,分析了相对圆角半径、压边力、拉伸速度和摩擦系数对界面温度峰值的影响.研究表明:随着模具相对圆角半径减小、拉伸速度增大、摩擦系数增大,板料-凹模圆角区界面温度峰值明显增加;压边力对瞬态阶段界面温度峰值没有明显影响,而稳态阶段界面温度峰值随压边力增加而增大,当压边力压实变形板料后其峰值逐渐趋于稳定.     

基于ANSYS的镁合金铸轧辊冷却研究

利用ANSYS有限元软件,对铸轧辊建立二维模型来模拟铸轧辊在镁合金铸轧过程中的温度场分布.通过分析不同冷却水温度及冷却水速下铸轧辊温度场的分布情况,得出在镁合金铸轧过程中,提高冷却水速可以降低铸轧辊的温度场,但随着冷却水速的提高,这种能力逐渐减弱;而冷却水温度对铸轧辊温度场影响不大.     

太原地区建立压铸生产基地的建议

简要介绍了铝镁合金压力铸造的发展情况,提出了太原地区建立铝镁合金压铸基地的基础条件和有利因素。     

浇注温度对AZ31镁合金连续流变挤压成形组织的影响

研究了不同浇注温度、辊靴型腔中不同位置的AZ31镁合金组织.结果表明,浇注温度高于750℃时,半固态区减小,工作辊对半固态区枝晶的剪切时间变短,枝晶破碎不充分,得不到优质的半固态金属浆料;浇注温度低于730℃时,固相区变大,半固态区部分枝晶未得到充分剪切就进入了固相区,固相区的枝晶更是难以断裂,因此得不到理想的半固态组织;随着固相区的增加,合金变形更加困难,设备工作压力增加,使用寿命降低;AZ31镁合金连续流变挤压最佳浇注温度为730～750℃.     

双辊铸轧超高强铝合金有限元数值模拟

采用有限元法对双辊铸轧7075和7050铝合金的工艺过程进行了数值模拟,研究了合金成分和铸轧速度对铸轧熔池内温度场、流场和凝固场的影响规律。结果表明,在同一铸轧速度条件下,随着合金的等效比热增大,合金在铸轧熔池内的温度梯度随之减小,凝固速率减慢;对于同一种合金,随着铸轧速度增加,合金的速度梯度随之增大,熔池内所形成漩涡的位置下降。模拟结果为下一步的铸轧实验提供了理论依据。