成果简介

1　熔模精密铸造渣孔缺陷的控制本成果通过对熔模精密铸造铸件废品的分析研究,发现铸件的渣孔缺陷主要发生在铸件上法兰的上平面处,其来源主要是一次夹渣和二次夹渣,合金的熔炼不当产生一次夹渣,精炼剂质量差,使熔渣清理不干净,而大量卷入铸件,铸件比较高,金属液的流程长,易产生二次夹渣。本成果严格控制合金熔炼质量,并在浇注系统中设置过滤片,以阻挡熔渣进入型腔,防止一次夹渣的产生。由于熔渣密度比液态金属小,容易上浮,故常常在法兰上平面处出现渣孔。本成果针对这个特点,把蜡模的上法兰制成倒锥形,形成一个集渣冒口,使进入铸件型腔的熔…     

内齿轮箱座铸造工艺优化与改进

针对内齿轮箱座铸件形状结构复杂、质量要求高的特点，通过对浇注系统进行优化改进、强化铸型冷却能力、改变合金凝固方式，并严格控制相关工艺参数，减轻了铸件缺陷，提高了铸件产品质量。     

K4169合金整体导向环精铸技术及热处理工艺研究

介绍了K4169合金整体导向环铸件的研制过程与方法。研究获得了整体导向环铸件陶瓷型芯、蜡模和型壳制备、真空熔炼浇注工艺。针对K4169铸造高温合金偏析严重的特点，研究出了一种新的低成本的热处理制度：1150℃／4h，AC＋1095℃／2h，AC＋955℃／1h，AC＋720℃／8h，以56℃／h冷却到620℃／8h，AC。采用该热处理制度处理的K4169合金，力学性能优于采用航标规定的热处理制度处理的。重点分析了K4169合金铸件组织偏析产生的原因，并提出了解决措施。所研制的整体导向环铸件，其冶金质量、化学成分和力学性能满足铸件技术条件的规定。     

长效孕育剂在空调压缩机铸件上的应用

用硅钡、稀土钙钡、硅铁3种孕育剂进行对比试验,结果表明:利用硅钡、硅铁各自的优点,将 2种孕育剂按一定比例混合,用来处理中频电炉熔炼的合金铸铁,在垂直分型无箱射压造型线上浇注,使得以高要求的金相组织为验收依据的大批量机械化生产的整个过程均能获得合格铸件。     

高铌钛铝合金的制备工艺

研究了高铌TiAl金属间化合物的材料制备工艺。结果表明,感应凝壳熔炼时的合金收得率远远小于自耗熔炼时的合金收得率,因此在熔炼过程中损失主要来自于感应熔炼过程,而感应熔炼过程中合金的损失主要来自于凝壳大小及合金熔液挥发的多少;高铌TiAl合金的成分波动主要是由于凝壳大小波动造成的,感应熔炼完成后合金的Al含量取决于凝壳和合金溶液挥发对合金Al含量的共同影响效果;高铌TiAl合金在熔炼过程中,Nb的含量是在逐渐增加的。经过1200℃,24小时均匀化退火可以消除原始铸态组织的枝晶偏析。     

镁合金铸件产生熔剂夹渣的原因及防止方法

国内外的生产实践证明,熔剂夹渣是获得优质镁合金铸件的主要障碍,这点在大型回旋体复杂件上尤为突出,其废品率有时高达37％以上。铸件毛坯工艺虽经X光检查,但由于壁厚大于30毫米,X光灵敏度不够,往往铸件到机加车间精车工序才发现熔剂夹渣而报废。这样,造成的损失太大。针对这个问题,经反复论证实验分析,又经50多次的浇注试验,取得了显著的效果。     

钛合金叶轮精铸成型数值模拟及实验验证

针对铸造钛合金叶轮叶片内部缺陷多和成型质量差的问题,通过设计两种浇注系统,运用有限元方法对浇注系统进行数值模拟,研究浇注系统设计优化对精铸的充型和凝固过程中流场、温度场及缩孔缩松的影响,在最优设计基础上进行熔模精铸实验,同时对其铸件的微观组织和力学性能进行检测与分析。结果表明:在型壳预热温度400℃、浇注温度1730℃,浇注时间8 s条件下,模拟结果得到底注式浇注系统充型、凝固质量好,铸件内部无缺陷;顶注式结构充型流场紊乱,存在卷气现象,同时铸件内部缺陷较多,故底注式多冒口结构浇注系统优于顶注式结构;对底注式系统进行了实验验证,铸件显微组织致密,拉伸屈服强度、断面收缩率和硬度分别为785.5 MPa、25.5%和301.67 HBW,力学性能较好,表面精度较高,符合高品质钛合金铸件的要求。     

高强度定向凝固高温合金DZ22的研究和应用

DZ22合金具有较高的中、高温性能,与国外著名的定向合金PWA 1422相当。它的成分以PWA 1422为基础,通过试验确定了更合适的Hf、C和Zr含量范围。现行的母合金熔炼工艺和铸件定向工艺是可靠的、稳定的。经过专门处理的返回料可以应用。在定向凝固过程中的铸型移动速度对零件的结晶取向和组织有较大影响。提高固溶热处理温度对高温纵向持久寿命和中温横向持久寿命有相反的作用。批生产实践证明:DZ22合金不仅具有较高的力学性能,而且具有良好的铸造、焊接和磨削加工性能,是制造先进航空发动机和地面燃气涡轮用的带有复杂薄壁内冷通道的涡轮叶片的理想材料。     

Ti2AlNb基合金的ISM熔炼研究

讨论了Ti2AlNb基合金的熔炼特点,概括介绍了真空水冷铜坩埚感应凝壳熔炼的设备结构原理和工艺技术,结合Ti2AlNb基合金的熔炼实践,研究了合金元素的加入形式、熔炼室真空度对合金铸锭的均匀性以及合金中Al挥发烧损的影响规律。结果表明:采用水冷铜坩埚真空感应凝壳熔炼Ti2AlNb基合金,合金铸锭成分均匀性很好,随着熔炼工艺的不同,Al挥发烧损在5％～10％（质量分数）之间。     

基于ProCAST的高Nb-TiAl合金叶轮熔模铸造

通过铸造模拟软件ProCAST实现高Nb-TiAl合金叶轮熔模铸造充型凝固过程的模拟仿真,研究浇注充型工艺对合金熔体充型、缩孔缩松等充型凝固特性的影响,优化相应工艺;进行浇注实验与铸件的无损检测分析,并进行铸件的解剖分析验证缩孔缩松分布;使用附注试棒研究叶轮在室温和高温下的力学性能。结果表明:ProCAST软件对高Nb-TiAl铸件缩孔缩松预测较为准确,通过模拟仿真预测结果优化了工艺方案从而避免了铸件中大尺寸缩孔缩松的形成,在最终的铸件中只存在尺寸小于22μm的显微缩孔;所有铸件均实现完整充型,铸件室温抗拉强度约580 MPa,850℃高温抗拉强度约450 MPa。     

薄壁镁合金铸件砂型涂料的研究

随着现代航空与宇航技术的发展,大型薄壁铝、镁合金砂型铸件的应用日益增多。这类铸件的特点是尺寸大,壁厚小,结构复杂。在浇注过程中,往往在型腔未完全充满之前,金属液就失去了流动性,因而造成冷隔与欠铸。为此,解决成型质量问题就成为铸造大型薄壁铸件的一项重要课题。通常是采用提高合金浇注温度的办法,来满足薄壁铸件的成型需要。但是在某些情况下,这种办法并不能彻底解决薄壁铸件的     

浇注温度和细化剂对K4169高温合金微观组织的影响

研究了降低浇注温度或加入细化剂后 ,K4 16 9合金晶粒细化的微观组织、夹杂及缩松等的变化。发现同样加或不加细化剂条件下 ,浇注温度越低 ,一次枝晶主轴长度和二次枝晶臂距越小。而同一浇注温度下 ,化学法细晶试样一次枝晶主轴长度较普通试样的短 ,而二者的二次枝晶臂距无明显差别。晶粒细化后 ,晶粒形态由普通铸造组织中的树枝晶向细晶组织中的粒状晶转变 ,且合金中主要元素的偏析减轻 ,这均有利于提高细晶铸件机械性能。MC型碳化物和Laves相的尺寸、数量和形貌在晶粒细化前后变化不大。铸件中加入微量细化剂不形成夹杂 ,不改变合金相组成。此外 ,加细化剂不仅可使晶粒细化 ,同时铸件中的缩松大大减少     

大尺寸钛合金精密铸件的研制

本文论述了Ti-6A1-4V合金压气机匣内环精密铸件的研制过程。直径约600mm的机匣内环,是由四个扇形块组合而成。设计制造了专用的蜡模熔合与校正夹具,以保证模组与铸件的尺寸精度。对大型壳的制造工艺与离心浇注工艺进行了试验研究,并讨论了铸件的冶金质量及机械性能。     

大尺寸复杂筒状铝合金精铸件浇注系统设计方法研究

研究大尺寸复杂筒状铝合金精铸件浇注系统的设计方法,通过对三种具有筒状结构的大尺寸复杂铝合金精密铸件的浇铸系统设计和浇注试验,研制出冶金质量和力学性能合格的铸件.结果表明,缝隙式浇注系统或缝隙式与底注式相结合的浇注系统是该类铸件比较理想的浇铸系统设计方式.     

整流叶片的高频熔炼

整流叶片的高频熔炼新艺机械厂杨士清整流叶片０２７３采用Ｃｒ１７Ｎ１２合金精铸，特点是结构较简单、尺寸小、壁薄，型面也不复杂。叶片最大尺寸：长约８０ｍｍ，宽４０ｍｍ。叶片加工后壁厚约２～３ｍｍ。１中频熔炼浇注存在的问题采用中频熔炼浇注的叶片常出现表面和...     

轰六尾翘衬板"老大难"问题圆满解决

近日,西飞集团公司冶金技术取得关键性突破,通过对高锰钢合金熔炼理论和冶炼工艺全新的改进,浇铸出合格的高质量高锰钢铸件,使长期困扰轰六     

铝合金涡壳类铸件浇注系统及冒口设计

航空燃油离心泵铝合金涡壳类铸件形状复杂、气密性要求高。要想获得致密性好的铸件 ,浇注系统及冒口的设计尤为关键。西安远东公司锻铸厂生产的某型附件涡壳Ａ及Ｂ两个铝合金铸件 ,由于浇注系统及冒口设计不同 ,铸件质量截然相反。涡壳Ａ铸件材料为ＺＬ10 5 /Ｔ5 ,轮廓尺寸见图 1,铸件重 2 .6 2ｋｇ ,带浇冒口重 5ｋｇ。加工后零件内腔和油路用压力为 0 .3ＭＰａ的空气在煤油中进行密封性试验 ,并保持 5ｍｉｎ ,且用 13± 0 .5ＭＰａ的煤油压力试验内腔油路强度 ,保持 3ｍｉｎ不允许渗油。图 1　涡壳Ａ铸件的浇注系统及冒口设计Ｆｉｇ .1　…     

标准过滤网在镁合金铸造上的应用

前言目前,我国在镁合金铸件生产上大都采用钢丝绒过滤法来消除或减少在熔炼与浇注过程中所产生的氧化夹渣与熔剂夹渣。但由于钢丝绒的粗细均匀度与放置孔隙度不易控制,降低了钢丝绒的滤渣效果。近年来,在镁合金铸件生产中,国外广泛采用了“标准过滤网”过滤     

歼轰机挂架梁高强铝合金ZL205A优质铸件的研制

本文主要介绍了高强度铸造铝合金(ZL205A)大型复杂优质挂架梁铸件的研制情况。由于该铸件结构复杂,其轮廓尺寸既长又扁,非常易于变形,所以保证挂架铸件冶金质量和尺寸相对稳定难度较大。本文侧重论述了铸造工艺设计、模具特殊设计和激冷材料设置,以及ZL205A 熔炼和热处理等先进工艺的应用,使挂架铸件的机械性能和切取性能均达到了设计和使用要求,铸件产品的合格率达到了85%左右。     

提高АЛ5和АЛ9铝铸件性能的途径

合金成份、熔炼工艺和热处理规范对АЛ5和АЛ9铝合金铸件的性能和组织有影响。研究工作说明,钛能提高合金的机械性能,铁则降低合金机械性能。加入0.08～0.15％Ti是最理想的,含量过高则在合金的组织中会产生粗大的金属间化合物Al_3Ti。适当的钛含量能使合金强度σ_b提高2～3公斤/毫米~2,延伸率提高1.5～2.5％,见表1。铁含量应严加控制,生产上允许不大于0.3％。我们对含钛0.11～0.12％,含铁0.3％的АЛ5和АЛ9铝合金进行了研究,并命名为