ZL114A铸造壳体补焊工艺研究

在型号产品的铸造壳体生产中,由于各种原因,导致壳体出现一些缺陷如裂纹、气孔和夹渣等,在设计许可的范围内,可以对这些缺陷清理后进行补焊,消除原有缺陷,以挽救铸造壳体。本工艺研究即从此入手,通过开展工艺试验,选择了适合ZL114A铸造壳体补焊的焊接设备和焊丝,总结出可行的工艺参数和操作方法,编制了工艺规范,同时研究了补焊区域的内部质量。     

铸件缺陷机理分析及凝固温度场工艺优化

针对某型号发动机Y进口管疏松缺陷问题,基于ProCAST铸造仿真模拟软件,阐述了缺陷产生机理,建立了合金充型凝固可视化模型,得出冷铁设计不合理是缺陷产生的根本原因。通过调整冷铁结构及尺寸,协调各部分冷却速度,优化凝固温度场分布,从而建立了自下而上的凝固顺序,保证铸液补缩通道的通畅,原缺陷部位合金液得到补充,消除疏松缺陷。小批量生产验证结果表明:铸件X光透视检查未见疏松缺陷,铸件合格率由60%提高到92.8%,生产周期由4个月缩短至1个月。     

某型号发动机旋压壳体缺陷分析与研究

论述了某型号发动机旋压壳体缺陷存在的原因,并通过工装和毛坯结构尺寸的优化及操作行为的规范,成功解决了发动机旋压壳体缺陷,最后通过批生产进一步验证该工艺具有稳定性和可靠性,证明改进后的工艺方案切实可行,为该型号产品批产任务顺利完成提供了保障。     

固体火箭发动机钛合金公共底熔模精铸件的研制

通过选用ZT3和ZT4两种铸钛合金材料;采用先进的难熔金属面层陶瓷型壳精铸工艺以及底注和离心充填的浇注方法;增设内浇口和合理分布冒口;改进ZT3铸件的补焊工艺并确定热等静压工艺规范等,研制出各项指标均符合设计要求的钛合金公共底精铸件,并通过了发动机地面性能试验和导弹飞行试验的全面考核。     

电磁阀薄壁隔磁效果分析与试验研究

原有电磁阀组件结构加工过程复杂、生产工序多、生产周期长,导致生产效率低下。因此,开展了从结构设计上进行改进以提高电磁阀组件的工艺性及生产效率的工作。以某电磁阀组件为例,对其进行结构改进,以薄壁结构取代原先隔磁环结构。通过理论、仿真、工艺可行性分析和试验验证,证明了电磁阀组件壳体结构改进方案的可行性并可实际应用于型号产品。     

S-08钢真空熔模精密铸造工艺研究

通过工艺试验和系统分析，研究出一套用真空感应铸造炉生产S-08钢铸件的工艺方法，解决S—08钢真空熔模精密铸造过程中的关键工艺技术问题，使S-08钢铸造的液氧／煤油发动机低压壳体、氧主阀下壳体等关键铸件满足高压、高冲击的负荷指标。     

飞轮铸件铸造工艺过程的数值模拟与工艺改进

运用铸造工艺模拟软件Z-CAST对飞轮铸件的铸件的铸过程进行数值模拟,研究了铸件充型和凝固过程的温度场,预测在此过程中可能出现的缺陷,提出浇注系统改进工艺方案。结果表明,采用薄、宽的内浇道设计符合实际生产的要求,消除了飞轮铸件的缩孔缺陷,提高了铸工艺出品率。     

高强度ZL205A铸件气孔缺陷研究

从ZL205A壳体铸件结构特点和铝-铜系铸造铝合金工艺特性出发,分析了ZL205A合金的铸造特性和铸件低压铸造过程中气孔缺陷产生原因。确定了ZL205A合金铸件铸造工艺方案,为解决ZL205A合金铸件内部气孔缺陷作了探索性研究。     

WCB钢阀体的铸造工艺模拟及改进

利用三维绘图软件Pro/Engineer生成WCB钢阀体的三维实体模型,运用铸造模拟软件Z-Cast对阀体进行流场和温度场的数值模拟,预测缩孔、缩松等缺陷产生的部位,并分析形成原因。通过Z-Cast软件对冒口、冷铁尺寸进行改进,优化工艺。模拟计算结果表明:改进工艺实现了顺序凝固,消除了缩孔、缩松缺陷,保证了铸件质量。     

长二丁运载火箭二级姿控发动机热控设计及其试验验证

根据长二丁运载火箭姿控发动机的热环境条件和系统对各组件的温控要求,初步制定了姿控发动机主要组件的热防护设计方案。以贮箱和电磁阀为主要热分析对象,用I-DEAS软件建立有限元模型,通过数值仿真计算获得各组件不同时间的温度。计算结果与贮箱和机组组件的地面模拟热辐射环境的热流试验数据进行比较,对设计作改进。最终给出了满足系统设计要求的二级姿控发动机热设计方案。     

固体火箭发动机复合材料壳体裙连接区结构数值分析

对某固体火箭发动机纤维缠绕复合材料壳体轴压载荷作用下裙与筒段连接区(裙连接区)进行了有限元结构分析。依照壳体的结构特征和受力特性建立了裙连接区3D简化分析模型,通过对某芳纶纤维壳体仿真结果和实验数据的对比分析,验证了模型简化的合理性和有限元结果的正确性;最后对某炭纤维缠绕复合材料壳体裙连接区进行了数值分析和壳体连接区结构方案改进。结果表明,增加补强层厚度和提高补强层纤维模量可有效降低应变极值,改善结构应力分布,经改进的结构设计方案承载能力可提高20%。     

R2178 21-2A型铸钢托轮铸造工艺模拟及优化

利用Z-Cast软件对铸钢托轮凝固过程的温度场和时间分布进行模拟,依据模拟分析结果对原工艺加以改进。通过采用添加保温冒口方法,改变铸件不合理的凝固顺序,使铸件在整体上形成了有利于补缩的凝固顺序;在不影响铸件使用性能的前提下添加补贴,建立补缩通道,有效地对最后凝固区域进行了补缩。通过改进工艺,最终消除了关键部位的缩孔缺陷,获得了优质的大型铸钢托轮件。     

计算机数值模拟技术在铸件生产中的应用

围绕计算机数值模拟技术在铸件生产中的应用,从技术背景和铸件需求入手,介绍了在以某壳体为代表的铸件生产中数值模拟技术的应用情况和研究内容,重点介绍了铸件的温度场和流动场模拟,以及模拟对于铸造工艺方案的确定所起的作用;同时阐述了在应用研究中掌握和突破的关键技术,最后对应用效果和存在问题作了简要分析。     

固体火箭发动机壳体真空电子束焊接

固体火箭发动机壳体的制作工艺,板材滚卷冲压成形—氩弧焊组装工艺,其制成品——壳体的纵缝易产生应力集中而破坏;带材螺旋卷滚成形—氩弧焊组装工艺,其难点在于壳体的焊后热处理变形问题;近期采用板材强力旋压或数控加工成形—真空电子束焊组装工艺加工制作壳体并利用高分辨率微焦点软X射线照相技术解决真空电子束焊焊缝的质量检测问题,导致固体火箭发动机壳体制造工艺的重大变革,使壳体质量得到显著的提高。     

QC工具在尾段壳体铸件研制中的应用

通过QC质量工具的应用,对方案的提出和筛选、对策的制定和实施等过程进行科学的管控,成功研制了一种尾段壳体铸件。该铸件具有高力学性能、高尺寸精度,并具有优良的内部质量和表观质量,能满足某型号对舱段壳体的性能要求,解决了目前该舱段壳体采用锻件加工成型的生产成本高、周期长等问题。     

某战术导弹发动机扩散段绝热层缠绕成型工艺改进

为消除某战术导弹发动机扩散段绝热层内表面出现沟槽等缺陷,对缠绕热压罐成型工艺进行了研究。通过分析和试验确定了高硅氧/酚醛预浸布带性能、缠绕张力、缠绕温度和加压时间等工艺参数,以及热压罐固化曲线,并从理论上讨论了成型的缠绕张力、缠绕温度和加压时间等的影响。性能测试结果表明,工艺改进后扩散段绝热层沟槽基本消除,制品性能提高。     

铝合金铸件的凝固过程数值模拟

对铝合金石膏型精密铸件和砂型铸件的凝固过程进行了数值模拟。通过模拟预测了铸件的缩孔区，并通过工艺修正和方案改进消除了铸件内缩孔的发生。     

高强度铝合金铸造及热处理工艺

从大型壳体铸件的结构特点出发,分析了ZL114A铝合金铸造特性,研究并确定了ZL114A大型壳段铸件铸造及热处理工艺方案,为大型铸件在航天领域的应用做了探索性的研究。     

计算机模拟在铸钢后桥工艺优化中的应用

介绍了View Cast软件在铸钢后桥工艺优化中的应用,利用View Cast软件强大的设计计算功能设计计算了后桥的浇注系统(包括浇注系统的尺寸、冒口数目及尺寸),并在必要部位安放冷铁,通过模拟计算,验证了该工艺设计的可行性。实践表明,改进后的工艺有效地解决了试制过程中出现的缺陷问题,提高了铸件的质量,实现了批量化生产。     

某碳纤维复合材料发动机壳体设计研制

介绍了某直径400 mm碳纤维缠绕复合材料发动机壳体的设计研制。根据该发动机的结构,以石棉/丁腈橡胶为壳体绝热层材料,用网格法建立了封头和筒段等结构层的模型,并给出了发动机的纤维缠绕壳体壁厚和层数设计结果,以及芯模制作、壳体绝热层成型和壳体裙装配等主要成型工艺。工作压力、气密和爆破等水压试验结果表明,所设计的碳复合材料发动机壳体满足性能要求。