调压铸造充填工艺参数的研究

采用正交设计和方差分析法，考察了浇注温度、铸型温度、加压速度和充型压力对调压铸造充型能力的影响；比较了重力铸造、差压铸造和调压铸造的充型能力．研究结果表明，在本实验条件下，影响调压铸造充型能力的因素主次按下述顺序排列：充型温度、加压速度、铸型温度和充型压力。调压铸造比重力铸造和差压铸造充型能力好，适合于生产航空机载电子设备中薄壁、复杂铝合金结构件．     

铝合金反重力铸造充型过程数值模拟

介绍了反重力铸造(CGC)技术,分析了CGC条件下合金液充填铸型过程数值模拟的数学模型,利用建立的数学模型进行了反重力铸件充填过程模拟,并进行叶轮铸件研制和模拟结果的对比分析.     

调压成型精铸技术

本成果为适用于航空、航天大型薄壁复杂铝合金熔模精密铸造。本成果的技术原理 :在充型前将上室 (置有铸型 )和下室 (置有合金液、保温坩埚和升液管 )造成一定的负压 ,然后根据铸件结构形状、工艺要求和铸型特点施压于下室 ,使液态金属在逆重力条件下 ,受控地进入铸型并充满型腔。继而在恒定的压差条件下 ,向上、下室同时施压 ,即对正在凝固的铸件和铸型外部同时施压 ,使铸件的凝固环境从接近真空状态按既定速度 ,变化到高压状态。待铸件凝固后 ,使上、下室的压力平衡。升液管和浇注系统中尚未凝固的金属液 ,在重力作用下返回坩埚中。本技术…     

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...     

铝合金薄壁铸件砂型涂料

型号研制任务的发展对铸件结构重量提出了更为苛刻的要求,为此,在进一步提高合金性能,改善铸件质量的同时,必须大力采用薄壁结构铝、镁合金铸件并为其付诸实现创造必要的工艺条件。由于这类铸件具有尺寸大、壁厚小、结构复杂等特点,因而给铸造成型带来很大困难,故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。从改变充型过程中金属液与铸型之间的热交换条件角度出发,在铸型表面熏涂乙炔     

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。     

铸件凝固温度场有限元分析中界面热阻处理

本文提出一种处理铸件与铸型界面热阻问题的虚拟界面单元法，并给出了有限元计算公式。由于该单元厚度（△l）和铸件/铸型的间隙无关，故可取铸件与铸型间接触表面作为界面单元。针对某一具体金属型铝合金活塞的铸造凝固过程，按考虑和不考虑铸件与铸型间热阻影响两种方法作了有限元计算，通过与实测值相比较。本文提出的算法其计算精度远高于不考虑铸件与铸型间热阻影响的计算结果。     

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。     

温度参数对铸型搅动整体细晶铸造涡轮晶粒特性的影响

研究了铸造温度参数(型壳温度T型壳、浇注过热度△T)在铸型搅动整体涡轮细晶铸造工艺中对涡轮各部位晶粒特性的影响。结果表明:型壳温度、浇注过热度对整体细晶铸造涡轮轮毂中心部位晶粒特性没有明显影响,该部位的晶粒度主要由铸型搅动机械参数决定;型壳温度、浇注过热度的复合作用对整体细晶铸造涡轮叶片部位晶粒的尺寸与形态有关键影响。     

石膏型铝铸件表面质量的改善

本成果研究了石膏型铝合金铸件的表面铸造缺陷的产生原因和防止措施。采用添加剂对石膏浆料进行改性和合理的石膏型制作工艺,提高石膏铸型的综合性能,有效地改善石膏型铝合金铸件的表面质量。石膏型熔模精铸工艺用来生产某些大中型薄壁复杂整体结构件和微波波导件,具有独特的优越性。对铸件内腔表面质量要求很高,其表面粗糙度凡SI．6－3．2mp,不允许存在铸造缺陷,例如“铝豆”、“铝瘤”。流痕与披缝等。这类表面缺陷主要与石膏型的质量和铸造工艺关系密切。本工艺选择最佳真空度,控制在0．06－0．07MPa,真空度太低,浆料中气体太…