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專家視野 
增材制造技術在鑄造中的應用 ? 樊自田 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 成形工藝及熱處理對Mg-5Zn-2.5Cu合金熱物理性能的影響 ? 陳 露，李建鵬，吳樹森，呂書林，郭 威 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] TCBp 及AlNp 對Al-9Si-3Cu 合金導熱及力學性能的影響 ? 張冬青1，趙 凱1，李道秀1，劉桂亮2，劉相法1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于渣- 氣耦合運動模型的鋁合金鑄件渣氣孔形成研究 ? 饒 磊，柏 雪，董云鵬，游 凱 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 冷卻速率與T6 熱處理對鑄造鋁合金組織和性能的影響 ? 王 瑋1，張艷濤2，孫巧妍1，姚彤輝1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 試驗研究 熱等靜壓對In718C 高溫合金組織和性能的影響 ? 韓鳳奎1，2，3，薛 鑫2，3，劉蓓蕾2，3，吳保平2，3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 激光修復TC18 鈦合金組織及性能特征 ? 鄭 超，胡生雙，張 穎，張穎云，吳海峰，舒文芳，張兵憲 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 鑄造用自硬磷酸鎂粘結劑砂性能的研究 ? 趙雨姍1，任雯曉1，熊 鷹2，王麗峰2，代小兵1，汪宏濤3，錢覺時1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 大型精鑄結構件表面熒光顯示分析 ? 王宇飛，李 波，楊 剛，楊 威，白 皓，石玉娥 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Mn 含量對Fe-xMn-9Al-8Ni-1C合金微觀組織及氧化行為的影響 ? 雷娜青1，白亞平1，成 超1，2，李建平1，楊 忠1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工藝技術 超高純生鐵在高質量鑄件生產中的應用 ? 白佳鑫1，2，劉武成1，2，白鵬十翰1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 異形薄壁鈦合金鑄件熔模鑄造成形數值 模擬及驗證 ? 殷建鋒1，2，3，李 峰1，2，3，南 海1，2，3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] ZM5航空用大型復雜鎂合金殼體鑄造工藝模擬 ? 蔡 森，王曉巍，盧影峰 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 影響灰鑄鐵氣缸蓋表面硬度的因素分析 ? 沙 羽，李 濤 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 鑄鋼件斜向冒口補縮系統設計與應用 ? 胡新華，李 濤 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 針對鑄鐵管件毛刺的機器人打磨技術研究 ? 李國棟1，2，梁宇飛1，2，陳振亞1，2，文志浩1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于ProCAST 的排氣機匣熔模鑄造數值 模擬與優化 ? 陳方桃 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 大型機床底座鑄造工藝設計與優化 ? 唐方艷，梅 益，薛茂遠，李國其，甘盛霖 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
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專家視野 增材制造技術在鑄造中的應用 ? 樊自田 增材制造技術在鑄造中的應用是增材制造技術應用的主要領域之一。它可在無模具條件下直接制備鑄造型（芯）、快速澆注復雜鑄件。將增材制造與傳統鑄造技術相結合，打破了傳統鑄造工藝束縛，提高了鑄造柔性，改善了鑄造環境；可實現零件“自由鑄造”，極大減少加工工序，縮短制造周期。本文概述了增材制造技術的基本原理及其國內外發展概況，重點介紹了幾種主要的適用于鑄造領域的增材制造技術發展現狀，包括噴射粘結成形、激光選區燒結成形、光固化成形、分層擠出成形等，最后展望了未來增材制造技術在鑄造領域中的發展方向。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 成形工藝及熱處理對Mg-5Zn-2.5Cu合金熱物理性能的影響 ? 陳 露，李建鵬，吳樹森，呂書林，郭 威 通過重力鑄造和擠壓鑄造制備了Mg-5Zn-2.5Cu-0.4Zr合金，研究了不同成形工藝和熱處理工藝對Mg-5Zn-2.5Cu-0.4Zr熱物理性能的影響。結果表明，擠壓鑄造相比于重力鑄造對于合金的熱導率有小幅提升，從128.22 W/（m·K）提升至130.35 W/（m·K）；但熱膨脹系數從22.03×10-6 K-1升高至23.39×10-6 K-1。通過擠壓鑄造和T1處理共同作用，能夠實現熱導率和熱膨脹性能的同步優化，熱導率提高至134.16 W/（m·K），熱膨脹系數下降至21.08×10-6 K-1。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] TCBp 及AlNp 對Al-9Si-3Cu 合金導熱及力學性能的影響 ? 張冬青1，趙 凱1，李道秀1，劉桂亮2，劉相法1 采用B摻雜型TiC粒子（TCBp）及納米AlN粒子（AlNp）對Al-9Si-3Cu合金進行晶粒細化及強化處理，通過光學顯微鏡、場發射掃描電鏡、萬能試驗機、激光導熱測試儀等對Al-9Si-3Cu合金的微觀組織、力學及導熱性能進行測試和分析。結果表明：以晶種合金形式添加TCBp及納米AlNp后，Al-9Si-3Cu合金的α-Al晶粒明顯細化，AlNp分布于合金共晶區；鑄態合金的抗拉強度和伸長率由209 MPa和4.5%提高至228 MPa和7.3%，分別提高了9.1%和62.2%。經180 ℃時效6 h后，抗拉強度及伸長率進一步提升至239 MPa和9.6%；添加晶種合金并經時效處理后，Al-9Si-3Cu合金的熱導率由197.2 W/（m·K）提升至198.2 W/（m·K）?；赥CBp及納米AlNp的協同作用制備了一種高導熱高強韌Al-9Si-3Cu合金。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于渣- 氣耦合運動模型的鋁合金鑄件渣氣孔形成研究 ? 饒 磊，柏 雪，董云鵬，游 凱 針對鋁合金鑄件中常見的渣氣孔缺陷，綜合考慮鑄造過程中渣粒的聚合運動與氫氣的析出吸附之間的動態耦合特征，構建了渣氣耦合運動數學模型。研究了鋁合金充型及凝固過程中氫氣析出、吸附長大、碰撞聚合及隨流運動過程，并對圓柱形試樣中渣氣孔的分布及形貌進行了試驗與模擬研究。結果表明，渣氣耦合現象促進了渣粒與氫氣的上浮，降低了鑄件內部渣、氣缺陷出現幾率。所建立的渣氣耦合運動模型提升了對渣氣孔缺陷預測的準確性。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 冷卻速率與T6 熱處理對鑄造鋁合金組織和性能的影響 ? 王 瑋1，張艷濤2，孫巧妍1，姚彤輝1 研究了不同冷卻速度下鑄態與熱處理后的鋁合金微觀組織和力學性能。結果表明：經過熱處理后的鋁合金組織中針狀共晶硅轉變為圓滑棒狀，而冷卻速度小的鋁合金組織中硅顆粒尺寸變??；冷卻速率對鋁合金常溫力學性能和耐腐蝕性影響不明顯，而T6熱處理可顯著提高鋁合金的常溫、高溫力學與耐腐蝕性能；常溫拉伸試樣的斷口由基體中的微孔洞、撕裂棱和二次裂紋組成，隨著測試溫度從25 ℃提高到300 ℃，斷裂特征由混合斷裂轉變為韌性斷裂，帶有韌窩和撕裂棱的微孔洞增加，二次裂紋減少。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 試驗研究 熱等靜壓對In718C 高溫合金組織和性能的影響 ? 韓鳳奎1，2，3，薛 鑫2，3，劉蓓蕾2，3，吳保平2，3 以In718C鑄造高溫合金為研究對象，觀察分析了熱等靜壓前后合金高低倍組織的變化，研究了熱等靜壓對In718C合金組織結構和性能的影響。結果表明，In718C合金經熱等靜壓后，鑄造疏松缺陷得以基本消除，合金均勻化程度提高，Laves相、δ相得以消除，主要強化相γ″的尺寸、數量發生改變。熱等靜壓后需對熱處理進行適當調整，使γ″相尺寸形貌回復到狀態。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 激光修復TC18 鈦合金組織及性能特征 ? 鄭 超，胡生雙，張 穎，張穎云，吳海峰，舒文芳，張兵憲 利用拉伸試驗機、掃描電子顯微鏡和金相顯微鏡等手段研究了退火工藝（650 ℃/2 h/AC）對TC18鈦合金的激光增材修復TC18鈦合金鍛件的拉伸性能、沖擊性能、斷裂韌性的影響，并且分析了拉伸試樣和沖擊試樣的斷口形貌。結果表明：退火處理后，增材修復件的強度從鍛件基體到增材修復區逐漸增強，伸長率和斷面收縮率從基體到修復區逐漸降低。激光增材修復件經退火熱處理后，基體、過渡區和修復區力學性能均能達到TC18鍛件國軍標規定值。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 鑄造用自硬磷酸鎂粘結劑砂性能的研究 ? 趙雨姍1，任雯曉1，熊 鷹2，王麗峰2，代小兵1，汪宏濤3，錢覺時1 磷酸鹽粘結劑是鑄造型砂粘結劑的發展方向之一，但傳統磷酸鹽粘結劑存在抗濕性差等不足。以氧化鎂和改性磷酸鹽為主要組分制備磷酸鎂粘結劑，通過改變氧化鎂與磷酸鹽（M/P）的比例，研究磷酸鎂粘結劑鑄造型砂的性能。結果表明：磷酸鎂粘結劑砂具有自硬性；磷酸鎂粘結劑用量占原砂質量10%時，1 h抗拉強度可達到0.3 MPa，24 h抗拉強度超過1.0 MPa，發氣量均低于10 mL/g；磷酸鎂粘結劑制備的型砂抗濕性優異；溫度超過700 ℃以上時潰散性優異，篩余率為0?？梢哉J為磷酸鎂粘結劑是一種性能優良的無機型砂粘結劑。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 大型精鑄結構件表面熒光顯示分析 ? 王宇飛，李 波，楊 剛，楊 威，白 皓，石玉娥 采用精密鑄造方式生產的大型結構件，在熒光檢查過程中時常出現表面點狀顯示缺陷。對缺陷部位進行光學顯微鏡和掃描電鏡分析，對型殼及鑄件表面采用便攜式X射線熒光光譜進行面層成分分析。結果顯示，鑄件表面的熒光缺陷部位為孔洞類缺陷，夾雜物為不同于基體顏色的黑色不規則塊狀物。能譜分析表明，缺陷部位Al、Si、O含量均較高，X射線熒光光譜分析表明，澆注后鑄件表面的鋁含量明顯升高，說明合金中的鋁元素參與了型殼的化學反應。經分析確定該缺陷為型殼反應帶來的氧化物夾雜，開展了降低澆注溫度的工藝試驗，實現了型殼反應的降低，達到了降低鑄件表面熒光顯示的目的。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Mn 含量對Fe-xMn-9Al-8Ni-1C合金微觀組織及氧化行為的影響 ? 雷娜青1，白亞平1，成 超1，2，李建平1，楊 忠1 采用真空電弧熔煉的方法制備Fe-xMn-9Al-8Ni-1C合金（x=10，15，20，25，wt%），研究了該系列合金的物相、微觀組織、力學性能及合金在600 ℃時的氧化行為。結果表明：該系列合金主要含有奧氏體相、NiAl化合物相和κ-碳化物相，隨Mn含量的增加，奧氏體相逐漸增多，NiAl相逐漸減少；與此同時，合金的塑性提高，硬度值有所降低；當Mn含量為10%時，硬度值為HRC 40.7。氧化行為測試結果表明，隨著Mn含量的增加，合金的抗氧化性增強，合金表面形成的氧化膜分為兩層，外氧化層由Fe2O3和少量Mn2O3組成，內氧化層主要為Al2O3與Mn2O3。相較于Mn含量為10%時的合金，Mn含量為25%時，合金氧化性能大幅改善，其氧化增重減少了127.8%，氧化膜厚度降低了102.7%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工藝技術 超高純生鐵在高質量鑄件生產中的應用 ? 白佳鑫1，2，劉武成1，2，白鵬十翰1，2 論述了超高純生鐵在高質量鑄鐵生產中的應用，包括高質量的球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵和等溫淬火球墨鑄鐵（ADI）鑄件生產。高質量球墨鑄鐵要求影響組織的Cr、V、Mo、As等化學成分非常低，以減少珠光體和不良碳化物的形成。采用超高純生鐵生產的高質量球墨鑄鐵在普通顯微鏡下觀察不到明顯的晶界片狀石墨和珠光體組織，從而保證材料在低溫下具有良好的力學性能。采用超高純生鐵生產的高質量蠕墨鑄鐵，可以大大改善蠕墨鑄鐵的疲勞強度和機加工性能。采用超高純生鐵生產的高質量ADI產品，可以保證材料具備較高疲勞強度。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 異形薄壁鈦合金鑄件熔模鑄造成形數值 模擬及驗證 ? 殷建鋒1，2，3，李 峰1，2，3，南 海1，2，3 以異形薄壁鈦合金進氣管鑄件為研究對象，采用ProCAST數值模擬仿真軟件，結合從蠟模到鑄件全流程的數字化光學尺寸測量技術，首先對鑄件進行無澆注系統的凝固模擬，確定鑄件熱節位置；依據鑄件熱節結構分布，引入澆注系統進行工藝設計和澆注成形模擬迭代優化，解決鑄件熱節位置縮孔問題；根據模擬結果優化工藝進行試驗投產，將試驗結果與模擬仿真結果進行對比分析。結果表明：進氣管鑄件采用離心鑄造方案，上端安裝槽等位置5處輔澆和下端安裝槽位置2處輔澆尺寸為Φ20 mm時，模擬結果顯示金屬液流動過程平穩迅速、充型能力強，同一模組上的兩件鑄件縮孔分布基本一致，上、下端面各有一處縮孔在輔澆與鑄件本體交接位置，其余位置縮孔均被優化提出，模擬結果表明該工藝設計方案可行，試驗投產結果與數值模擬結果吻合度較好，有效解決了鑄件熱節縮孔問題，鑄件成形質量、冶金質量和尺寸控制達到預期效果，計算機模擬可以有效指導實際鑄件研制生產。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] ZM5航空用大型復雜鎂合金殼體鑄造工藝模擬 ? 蔡 森，王曉巍，盧影峰 通過模擬砂型鑄造及差壓鑄造制備大型復雜ZM5鎂合殼體鑄件，利用MAGMA軟件對鑄件進行了溫度場、流動場等模擬。通過對比普通砂型鑄造及差壓鑄造可知，差壓鑄造的溫度場及金屬流動都比較均勻，通過模擬鑄件凝固過程可發現，4個豎直澆道的內澆口附近隨著凝固的進行發生收縮，也是較容易產生缺陷的地方，所以在設計側面4個澆道時，尺寸可以適當放大。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 影響灰鑄鐵氣缸蓋表面硬度的因素分析 ? 沙 羽，李 濤 分析了灰鑄鐵表層鐵素體層的形成原因，綜述了影響灰鑄鐵缸蓋表面硬度的影響因素，包括生鐵加入量、時效處理溫度、孕育劑加入量、熔煉過熱溫度。通過試驗驗證表明，型砂含水量的增加促進氣缸蓋表面形成一層鐵素體層，降低硬度值；生鐵加入量越高，氣缸蓋表面硬度降低越明顯。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 鑄鋼件斜向冒口補縮系統設計與應用 ? 胡新華，李 濤 采用保溫材料制作成形一種斜向冒口座，可增加冒口座內幾何空間體積的模數，與發熱冒口套配合使用，組成斜向冒口補縮系統，減少金屬液的用量；同時，冒口和冒口座軸線與豎直方向成一定的夾角，可增加冒口與鑄件側面的距離，減小冒口對鑄件熱影響區的負作用，避免鑄件相關部位出現縮凹或縮松等缺陷。通過標準試塊試驗和實際生產，驗證了斜向冒口補縮系統的合理性和實用性。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 針對鑄鐵管件毛刺的機器人打磨技術研究 ? 李國棟1，2，梁宇飛1，2，陳振亞1，2，文志浩1，2 以鑄鐵排水管件毛刺的清理為研究對象，針對其生產過程中人工打磨向智能化加工的技術改革需求，利用ABB RobotStudio軟件設計、構建了一機多工位的機器人打磨工作站?；赨G軟件完成打磨工作站三維模型的建立，并導入RobotStudio軟件中；使用機器人模型庫中IRB4600-60完成工業生產過程，構建氣動夾具和設計夾指機械結構，以滿足相應的動作需求，并設計對應的姿態動作；為夾指機械結構、砂輪打磨機和砂帶打磨機創建Smart組件和I/O信號連接實現動態效果，并設定機器人和各機械結構Smart組件的工作站邏輯；設計好虛擬仿真工作站后，對工作站進行了離線編程和仿真，最后進行現場工作站的打磨，驗證了機器人打磨效果優于人工打磨。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于ProCAST 的排氣機匣熔模鑄造數值 模擬與優化 ? 陳方桃 針對排氣機匣在熔模鑄造過程中的縮孔縮松缺陷與鑄件上下法蘭處尺寸變形的問題，采用ProCAST軟件對現有排氣機匣熔模鑄造工藝進行數值模擬分析，獲得鑄件缺陷分布，并優化了其鑄造工藝。結果表明，采用雙環底注式澆注系統澆注后，鑄件內部沒有缺陷產生，且鑄件的上下法蘭變形程度得到改善。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 大型機床底座鑄造工藝設計與優化 ? 唐方艷，梅 益，薛茂遠，李國其，甘盛霖 分析某大型機床底座鑄件的結構特點，發現該鑄件尺寸較大、鑄件內部結構復雜、腔體較多。對鑄件內部結構及流道系統進行分塊砂芯成形，同時為了限制砂芯的自由度，設置了芯頭與定位裝置，有效避免了鑄型錯位。利用ProCAST軟件模擬分析底注式澆注系統與頂注式澆注系統的缺陷形成，最終選擇底注式澆注系統的砂型鑄造工藝。針對底注式澆注系統的缺陷，在相應位置設計了冷鐵與冒口，通過冷鐵與冒口的補縮作用，很大程度上減少了該鑄件的缺陷，這為后期生產出高精度及高質量的鑄件提供一定參考。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]