镁合金电子舱体浇注系统设计与快速熔模铸造

为了满足航天器大型复杂薄壁镁合金构件减重与快速制造需求,以某镁合金电子舱体为例开展了熔模铸造工艺研究。通过选区激光烧结(SLS)3D打印技术制备了舱体熔模,设计了3种浇注系统,采用ProCAST软件对舱体的低压铸造过程和铸造缺陷进行了模拟。研究结果表明,3D打印的聚苯乙烯熔模在烧除过程中未导致型壳胀裂问题的出现。低压铸造结合缝隙式浇注系统可满足镁合金熔体的平稳充型和完全补缩,实现了镁合金舱体铸件的快速熔模铸造成形。     

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。     

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。     

ZL205A薄壁异型铸件金属型铸造工艺研究

以ZL205A薄壁异型铸件为研究对象,结合铸件结构特点和工艺控制要点,制定了切实可行的铸造工艺方案,浇注了薄壁异型铝合金铸件。结果表明:合理的浇注系统和退让性好的芯砂,可有效防止裂纹缺陷;选择、设计合理的冷铁放置位置和厚度可降低疏松缺陷等级,防止缩裂缺陷的产生;陶瓷过滤网可有效地防止气孔和氧化夹杂缺陷。     

防止氧化夹渣在有色合金铸件中的形成

本文对有色合金铸件中氧化夹渣产生的原因进行了分析，并从合金熔炼和优化铸件浇注系统两个方面，提出了消除铸件氧化夹渣缺陷的具体措施。     

铝合金复杂薄壁件铸造工艺研究

采用低压砂型铸造工艺制备了铝合金复杂薄壁铸件。根据零件整体壁厚薄、壁厚一致性相差悬殊的特点,设计了3种浇注系统:十字型底注式浇注系统、工字型中注结合冷铁补缩厚大部位形式浇注系统、工字型中注结合内浇口补缩厚大部位形式浇注系统。结果表明,工字型中注结合内浇口补缩厚大部位形式浇注系统,可获得零缺陷铸件。     

铝合金复杂箱体类铸件成型研究

针对具有典型复杂结构的某型号箱体,设计了顶注式浇注方案、底注式浇注方案和缝隙式浇注方案,采用常压砂型铸造进行试验。铸件试验结果表明,缝隙式浇注辅以冷铁、冒口的铸造方案可有效防止缩孔缩松、气孔和欠铸等铸造缺陷,提高铸件质量。     

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。     

基于ProCAST的镁合金惯组支架砂型铸造工艺研究

为实现镁合金惯组支架的高效率、高质量研制,使用ProCAST软件仿真优化ZM5镁合金惯组支架铸造工艺。通过对充型、凝固过程进行分析,发现铸件内部的3条薄壁筋板易出现浇不足、冷隔缺陷,圆弧面内侧厚壁筋条易出现缩孔、缩松等缺陷。经过优化设计,通过采取增加薄壁筋板厚度、调整内浇道位置、改变厚壁筋板上侧冒口结构等措施,较好地避免了上述铸造缺陷的产生,获得了合格的支架铸件。数值模拟仿真技术可应用于绝大多数航天构件的铸造过程分析,实现构件快速研制。     

有色合金铸造工艺

北京新立机械厂可以熔炼铝硅系合金、铝铜系合金、铝锌系合金的各种牌号,可以生产各种砂型铸件、熔模精密铸件、金属型铸件、压铸件、离心铸件等。采用冷凝树脂砂、低压浇注工艺生产的大型薄壁壳体外形尺寸586×309×315mm~3,壁厚2.5～2.8mm,针孔度1～     

树脂砂低压铸造工艺研究与应用

研究了树脂砂低压铸造工艺理论与原理,结合工艺试验得到了铝合金ZL104涡轮泵出口管树脂砂低压铸造工艺规范。采用该工艺规范制造的铝合金ZL104涡轮泵出口管已用于CZ-5和CZ-7运载火箭液氧煤油液体火箭发动机之中,CZ-5和CZ-7运载火箭已通过了飞行考核,液氧煤油液体火箭发动机工作正常。由此表明:铝合金ZL104涡轮泵出口管树脂砂低压铸造工艺是合理、正确和有效的。     

航天先进轻合金材料及成形技术研究综述

轻合金是现代航天装备轻量化首选材料,高性能轻合金构件制造能力决定了我国航天装备的功能水平与竞争力。为推动先进轻合金材料及成形技术在航天领域的应用,对高性能轻合金材料、铸造、钣金成形、增材制造等技术领域在基础理论、工艺开发、装备研制、工程应用等方面的发展现状进行了梳理,提出了高强耐热铸造镁合金材料、高性能钛铝合金材料、高性能镁合金熔模精密铸造、数字化铸造、旋压成形、超塑成形、钛/铝合金电弧熔丝增材制造等相关技术的后续发展方向。     

振动时效在消除铸铝合金框架变形中的应用

铸铝合金异型件在加工过程中的变形问题广泛存在,而残余应力是引起变形的关键因素。本文从框架类产品的设计结构入手,分析残余应力与产品变形间的关系,结合振动时效工艺机理,重点详述了利用振动时效消除铸铝合金框架类产品变形工艺。试验表明,振动时效可显著消除铸铝合金框架件变形。     

镁合金铸件缺陷搅拌摩擦修复工艺方法

针对航天器铸件缺陷率高,修复难度大的现状,提出采用搅拌摩擦加工技术实现缺陷修复的新方法。首先制备了含缺陷的AZ91D镁合金试板,并以此作为实验材料进行了搅拌摩擦修复工艺实验,在旋转速度为500r/min,前进速度100mm/min,下压量为1.5mm的工艺参数下,修复区域成形良好。修复前后X射线照片表明,搅拌摩擦加工技术有效修复了镁合金试板中的铸造缺陷。最后对航天器铸件中常见的T形结构和角形结构开展了对应的实验研究,在现有条件下,采用自制简易夹具,可以完成T形结构和角形结构的搅拌摩擦加工。研究结果表明,采用搅拌摩擦方法修复航天器铸件缺陷从技术上是可行的。     

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。     

轻质高性能镁合金开发及其在航天航空领域的应用

镁合金是实际应用中最轻的金属结构材料,在航天航空、轨道交通、汽车、3C(computer,communication,consumer electronics)产品等领域具有广阔的应用前景。但镁合金材料强度偏低,尤其是高温强度,其抗蠕变性较差；镁合金铸件容易形成缩松和热裂纹,成品率低,镁合金变形件塑性加工条件控制困难,导致组织与力学性能不稳定。介绍了高性能镁合金材料(非稀土镁合金、含稀土镁合金、镁锂合金)及其成形技术(重力铸造、低压铸造、压铸、挤压铸造、半固态成形、塑性成形)的开发现状,综述了其在航天航空领域的应用状况,并展望了今后的发展趋势。     

模拟技术在激冷铸铁凸轮轴铸造工艺优化中的应用

针对凸轮轴铸造过程中出现的缩孔缺陷,根据铸造工艺理论,结合计算机辅助设计并利用View Cast软件对原始工艺进行模拟,发现缺陷主要由于金属液在型腔中的流动速度太大,容易形成卷气。为了使型腔自下而上逐级顺序进行充型,将原来的封闭式浇注系统变成开放式浇注系统,即在浇口处形成一个阻流截面以减小金属液在型腔中的流动速度。模拟结果显示,该工艺能有效消除缩孔且对模具的修改量少,已经在实际中应用,并实现了批量化生产。     

浅谈混凝土外墙单面网聚苯板外保温施工及质量控制

本文通过对石家庄某住宅聚苯板与墙体一次浇注成型施工质量的监理过程的阐述,介绍该工艺的流程及特点,探讨其在今后工程中的应用。