保温易割冒口在ZL-101合金上的应用

一、前言在铝合金砂型铸造上,国内目前大量采用的冒口仍是普通砂型冒口。冒口的补缩能力差,为了获得优质铸件,冒口体积就至少要等于铸件体积的一半以上。这样就加大了重熔金属量,增加了耗电量和冒口切割费用。保温易割冒口是利用保温材料等制造的冒口套。用它代替普通砂型冒口,可以获得优质铸件,还可以大大缩小冒口体积而得到与普通砂型冒口相同的补缩效果。在冒口根部安置上     

模数法在铸钢件冒口设计中的应用

铸钢件需要冒口进行补缩，模数法设计冒口比较科学，即Mw≥M件及ε(V冒 V件）≤VWη冒口就有足够的液体补缩铸件，实现铸件无缩松，缩孔等疵病，保证铸件质量。     

铸钢用保温冒口及其应用研究

本文针对提高铸钢件冒口补缩效率问题，给出了微珠保温冒口的配方及生产工艺；并介绍了其在生产中的具体应用。保温冒口的使用，改善了铸件质量，并大幅度提高了企业经济效益。     

调压铸造铝合金波导元件成形技术的研究

本文采用可溶性石膏型芯,研究调压成形条件下,铝合金波导的铸造成形技术。对铝合金的充填-浇注系统及合金补缩情况,冒口的设计进行了分析。     

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　…     

高强韧基座铸件凝固工艺设计数值模拟优化研究

选用开放式浇铸系统设计了A356基座铸件自由充型凝固成形工艺,结合Pro-CAST软件完成了充型流动场与凝固固相场分布的数值仿真计算,通过自由充型凝固成形工艺设计优化与浇铸温度工艺参数调整,实现了基座铸件自下而上的逐层顺序凝固,疏松缺陷由铸件本体转移至补缩冒口区域。经过实验表明,断裂裂纹扩展方式由沿晶断裂转变为韧窝断裂。     

浇注系统对离心铸造TiAl合金杆形件缩孔缺陷的影响

采用数值模拟方法研究杆形件直径和补缩冒口结构对离心铸造TiAl合金杆形件缩孔缺陷的影响,并根据充型和凝固温度场对影响的原因进行分析。结果表明:杆形件直径由16 mm增加到20 mm,并进一步设计成入口处直径20 mm、远端直径16 mm的锥形,杆形件补缩通道被阻塞的趋势逐渐减小,用于补缩的金属液温度提高,凝固时间逐渐增长,因而补缩效果提高,杆形件缩孔缺陷水平逐渐降低;基于杆形件的锥形设计,相比无补缩冒口的杆形件,增加环形补缩冒口,充型时金属液顺序凝固趋势减弱,凝固时用于补缩的金属液温度降低,凝固时间缩短,因而补缩效果降低,缩孔缺陷水平略有提高;增加锥形补缩冒口,充型时金属液顺序凝固趋势增强,凝固时用于补缩的金属液温度提高,凝固时间增长,因而补缩效果提高,缩孔缺陷水平降低。优选最佳设计进行了浇注实验,杆形件剖面最大缺陷孔隙率平均值与模拟实验的结果基本一致。     

铝合金薄壁铸件压力结晶及性能的研究

 提高铝合金铸件致密性的一种有效工艺是压力下结晶,即铸件在结晶凝固期间,使之处于大于大气压力的环境中,迫使液体金属在枝晶间流动来补充显微缩孔和缩松。一般认为这项工艺只适用于较厚大的铸件,对薄壁铸件因凝固过快而无效。航天、航空工程中许多铝合金铸件的断面为薄壁或超薄铸,对铸件内部组织的致密性有一定要求。     

铸件的结构工艺性评价模型

基于有限差分法,分别采用模数法和近似传热法实现了对任意形状铸件凝固时间的快速计算,由此可获得铸件的热节分布规律,为设计人员从铸件结构工艺性的角度校核结构设计的合理性以及为铸造工艺人员设计铸件的补缩系统提供了可靠依据。通过对航空铸件进行验证,表明所建立的模型在改进铸件开发过程中具有较好的适用性。     

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…     

铝合金铸件与大飞机制造

铝合金铸造不但制造成本低,周期短,而且成形工艺性好,适合制成各种复杂形状,为结构件设计提供了极大的灵活性.国外现代铸造成形工艺、先进生产过程控制和检测技术保证了铝合金铸造零件的可靠性,使飞机用铸造铝合金零件设计的铸件系数CF采用了"1",充分发挥了铝合金铸件在飞机减重和降低制造成本方面的优势.     

超高压水射流技术在航空工业中的应用

水切割是基于超高压水射流应用的冷态切割技术.与热切割(如火焰、等离子、激光等)相比,"水刀"几乎可以切割从软到硬的所有材料,尤其在厚度20mm以上的金属.在碳纤维、钛合金、铝合金、蜂窝结构及复合材料的成型加工中,水切割技术已经成为国际公认的最理想加工方式.     

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.     

铝合金阀门壳体交叉孔数控去毛刺的工艺优化与应用

随着火箭增压输送系统的阀门制造任务日益繁重，阀门零件交叉孔毛刺的去除急需稳定有效的工艺方法。为实现运载火箭铝合金阀门壳体交叉孔相贯线毛刺稳定高效的去除，提出了一种使用过孔刀数控加工去除交叉孔毛刺的工艺方法。设计了过孔刀数控加工去毛刺试验方案，研究了交叉孔相贯线毛刺去除原理，分析了工艺参数对毛刺去除质量的影响规律，得出了铝合金阀门壳体的交叉孔毛刺去除的最优工艺参数。研究表明，该方法能在交叉孔相贯线位置形成过渡圆角，实现了铝合金交叉孔毛刺稳定高效的去除，在航天阀门产品应用中取得了良好的加工效果。     

应用六西格玛改进方法提高激光三维零件切割精度

激光切割是一种既可用于不锈钢、钛合金、铝合金等金属材料的切割,也可用于非金属材料的切割方法。在采用二维半设备进行空间三维零件的切割时,由于不能完全进行法向切割,只能斜切,切割精度得不到保证。工作中可采用平面工位划线,转动工位对线法向切割的方法,来满足空间三维零件切割的形位精度要求。但在实际应用时,发现对线切割时轮廓精度波动性很大,影响合格率。项目组采用六西格玛改进方法对其影响过程进行了深入研究,并有效地解决了该问题。     

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。     

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。     

两种切割方法的TC1板材拉伸性能研究

为了研究激光切割和机械加工两种方法在钣金件切边中对工件的影响,采用激光切割和机械加工两种方法制作拉伸试件,并利用CMT6000微机控制电子万能试验机在常温条件下完成了拉伸试验.通过对试验结果的分析整理完成了两种方法的对比,结果表明:激光切割试件和机械加工试件得到的两组拉伸曲线在颈缩后有明显区别,激光切割的试件在拉伸过程中没有明显颈缩,且延伸率明显小于机械加工试件的延伸率.     

航空制件水洗型荧光渗透检测典型应用问题分析研究

针对叶片、紧固件、外涵道金属铸件、等离子喷涂件4类航空制件,水洗荧光渗透检测时在预清洗、渗透、水洗、烘干、检验等流程中遇到的实际问题,展开分析研究并提出了有效的解决方案。针对叶片类零件榫头及气道口粘附的防护胶粘结物难以去除,提出了首先采用SKC-S型去除剂局部集中擦拭去除粘胶物,再整体进行水基清洗剂超声波清洗的方案;针对紧固件表面油污、线切割零件表面的金属屑油污较难清理,提出了增加上一工序车间初级清洗的方案;针对紧固件、外涵道金属铸件等零件烘干不均匀的问题,提出了对零件按规格形状相似相近进行分类并按不易积液的方式摆放优化烘干效果的方案;针对外涵道金属铸件特殊部位、等离子喷涂零件涂层部位缺陷显示不易识别的问题,提出了对不易识别的显示采取丙酮擦拭、重新处理法及实际经验相结合的手段保证显示的准确快速识别和解释。这些方案的应用,优化了检测工艺,保证了检测的有效性及可靠性,提高了检测效率。     

碳化硅冷铁的应用

为了提高铸件的内部质量,在铸件的凸台、壁厚及冒口底部安放冷铁,是保证获得优质铸件的重要措施之一。目前国内常用的冷铁材料主要是钢、铁、铜、铝及石墨等。对于结构复杂的铸件,用金属材料制造冷铁,不仅工艺制造繁琐、复杂,而且制造周期长,一般都要经过先制成石膏模(或用打样膏制成冷铁模),然后再制成金属冷铁,并要与模具型面加工配套,开通气槽,最后表面还要喷涂料烘烤处理等。一套金属材料冷铁经过反复使用后,其冷激作用将逐渐减小而失去作用。