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專題綜述 
稀土元素在鑄造鎂合金中的應用及研究進展 ? 李華成1，2，馮志軍1，2，占 亮1，2，郝建飛1，2，李澤華1，2，何 昊1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 試驗研究 金屬增材制造條件下二元合金三維微觀組織 的相場法- 有限元法預測 ? 曹 流1，孟瑞繁1，張沁丹1，張 珞2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 微量氮對DD33 單晶高溫合金雀斑 形成傾向的影響 ? 姜衛國1，2，韓東宇3，李相偉4，董 琳1，2，李凱文3，肖久寒3，盧玉章3，李 強1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 埋管鑄造中預埋銅管幾何特性對 鑄造熔合情況的影響 ? 高增麗1，宮本奎1，牛建平2，唐 彪3，閆麗峰2，閆小影2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Al-9Si 合金中共晶Si 生長機制研究 ? 許志鵬1，周鵬飛1，2，孫 瑜2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 復合材料 Ni 對ZTA 增強高錳鋼基復合材料界面行為 及耐磨性的影響 ? 許國磊1，2，李 衛1，2，易艷良1，2，涂小慧1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 納米TiC 顆粒增強Al-Cu-Li 基復合 材料摩擦磨損性能的研究 ? 邱偉男1，周東帥1，王 健1，2，百志好1，張 晨1，徐 旭1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Al2O3（p）增強Al 基復合材料的制備及力學性能 ? 李曉微1，吳和保2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 造型材料 粉料粒度對陶瓷型殼料漿性能及 單晶葉片粘砂的影響 ? 王樹森1，張 玲2，孟 杰2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 原砂粒度級配對增材制造砂型性能的影響 ? 郭樹人，林少凱，曹華堂，劉鑫旺，董選普 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 一種無機磷酸鹽粘結劑干態覆膜砂的 抗吸濕性試驗研究 ? 夏增權1，2，張友壽1，2，夏 露1，2，羅圓圓1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 混砂工藝和芯砂對粘土濕型砂性能的影響 ? 任現偉 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工藝技術 一體化壓鑄工藝在車身減震塔上的開發與應用 ? 張云峰1，宋學偉2，吳 賀3，陳煥熹1，王一男1，王鵬越1，石利軍1，張 倩1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 某型飛機ZL114A 鋁合金支架斷裂失效分析 ? 李召華1 ，許永春2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 高強韌鋁鑄件鑄鍛一體技術及其應用 ? 程志強，張遠東，韋升財，李 琦，方曉琴 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于高性能計算的云原生超大規模 壓鑄模擬技術 ? 張 偉，李忠林，張子珂，孟少星，郭志鵬 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 厚壁ZL205A 鋁合金鑄件鑄造工藝研究 ? 丁志杰，衛永莉，祝立龍 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 鎂合金壓鑄真空抽氣系統的設計與應用研究 ? 陳思濤1，宋東福2，戚文軍2，周 峰1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 鋁合金一體化壓鑄技術淺析 ? 李先洲 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 標準化 國家標準《鋁合金石膏型鑄造通用 技術規范》解讀 ? 李 笑1，李宇飛2，孫魯洪3，朱家輝1，李澤華2，安如爽2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
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專題綜述 稀土元素在鑄造鎂合金中的應用及研究進展 ? 李華成1，2，馮志軍1，2，占 亮1，2，郝建飛1，2，李澤華1，2，何 昊1，2 鑄造鎂合金中添加稀土元素可顯著改善鎂合金的工藝性能、力學性能與耐熱性能。本文系統總結了稀土元素在Mg-Al、Mg-Zn、Mg-RE鑄造合金中的應用現狀及研究進展，探討了稀土元素對鑄造鎂合金組織性能影響規律及作用機理，梳理歸納了添加稀土元素常用鑄造鎂合金的力學性能，總結了鑄造鎂合金稀土元素強化作用機制，并對高性能稀土鑄造鎂合金的發展趨勢與未來應用進行了展望。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 試驗研究 金屬增材制造條件下二元合金三維微觀組織 的相場法- 有限元法預測 ? 曹 流1，孟瑞繁1，張沁丹1，張 珞2 基于開源相場法代碼PRISMS-PF所提供的相場法-有限元法計算架構，開展了A356鋁合金MAM過程的模擬仿真研究。計算分析了工藝參數（溫度梯度與掃描速率）以及初始固相形貌對溶質濃度、一次枝晶臂間距和晶粒形貌的影響，再現了微觀偏析、晶粒競爭生長以及二次枝晶臂等現象，并與實驗結果進行了對比驗證。對比不同工藝參數（溫度梯度與掃描速率）情形下的預測結果，發現一次枝晶臂間距隨溫度梯度與掃描速率乘積的減小而增大，而隨著溫度梯度與掃描速率的比值逐漸減小，晶粒形貌由平面晶逐漸向胞狀晶、柱狀晶以及樹枝晶轉變。對比不同初始固相形貌情形下的預測結果，發現當溫度梯度與掃描速率的比值較小時，即液-固界面前沿的成分過冷區越大時，非平整的初始固相形貌對晶粒生長過程造成的影響越明顯。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 微量氮對DD33 單晶高溫合金雀斑 形成傾向的影響 ? 姜衛國1，2，韓東宇3，李相偉4，董 琳1，2，李凱文3，肖久寒3，盧玉章3，李 強1，2 通過掃描電鏡、能譜及差示掃描量熱儀等手段研究了不同氮含量（0.000 2%與0.005%）對DD33單晶高溫合金中雀斑缺陷的影響。利用ProCAST與JMatPro分別模擬了鑄件糊狀區的形狀與熔體流體粘度。結果表明：隨氮含量的提高，合金凝固溫度區間減小，枝晶間共晶體積分數減少，一次枝晶間距及糊狀區流體粘度增大；粘度增加使糊狀區熱溶質對流強度及枝晶間液體徑向補縮流動變弱，最終導致定向凝固過程中雀斑形成傾向降低。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 埋管鑄造中預埋銅管幾何特性對 鑄造熔合情況的影響 ? 高增麗1，宮本奎1，牛建平2，唐 彪3，閆麗峰2，閆小影2 通過建立鑄造充型-凝固過程的數學模型，在實驗驗證模型有效的基礎上，數值研究了具體澆注工況下埋管幾何特性（壁厚）對鑄造熔合情況的影響。計算結果表明：隨著埋管壁厚的增大，埋管外壁所能達到的峰值溫度逐漸降低，且峰值溫度對應的時間點后延，主要是由于埋管壁厚的增大導致澆注過程中冷源的質量增大以及冷熱物體實現熱交換的時間延長；此外，埋管鑄造要想實現理想的熔合必須保證內壁的溫度不能達到銅的熔點，以避免產生管壁熔穿，進而避免實際澆注事故發生，因此具體工況下要想達到外壁熔合、內壁不熔塌的理想鑄造，埋管壁厚存在理想值。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Al-9Si 合金中共晶Si 生長機制研究 ? 許志鵬1，周鵬飛1，2，孫 瑜2 亞共晶Al-Si合金中，Si相的生長機制已經有很多研究，但至今仍然存在分歧。利用掃描電鏡、透射電鏡等手段研究了不同冷卻速率下亞共晶Al-Si合金中Si相的三維形貌，以及Si生長末端的形貌及其微觀結構。結果表明，隨著冷卻速率的提高，共晶Si的尺度進一步減小，分枝更為發達，但仍呈板片狀。共晶Si的生長末端的特征主要有棱面端部、凹角端部、小面端部。對小面端部的衍射花樣分析并沒有典型的雙斑點衍射花樣，因此，提出了臺階凹角機制來解釋共晶Si片狀生長行為。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 復合材料 Ni 對ZTA 增強高錳鋼基復合材料界面行為 及耐磨性的影響 ? 許國磊1，2，李 衛1，2，易艷良1，2，涂小慧1，2 用硅溶膠粘結劑在ZTA（氧化鋯増韌氧化鋁）陶瓷顆粒表面均勻附著Ni粉后與高錳鋼粉混合壓制成形，通過燒結工藝制備實心預制體，并澆注高錳鋼液制備ZTA陶瓷顆粒增強高錳鋼基復合材料。通過OM、SEM、XRD等分析手段分析預制體和復合材料的組織形貌及界面擴散行為。結果表明，高錳鋼添加15%Ni后金屬與陶瓷之間的潤濕角θ由104.7°降低至46.5°，界面狀態從不潤濕變成潤濕。Ni與Fe互溶形成FeNi固溶體，降低了Fe的表面能，Fe、Mn、Ni向陶瓷中擴散。隨著預制體中Ni含量的提高，預制體基體組織和界面缺陷明顯減少，硬度顯著提高，15%Ni預制體基體硬度較無Ni預制體提高了30.3%。Ni改性ZTA增強高錳鋼基復合材料的三體耐磨性遠優于普通高錳鋼，提高幅度為170%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 納米TiC 顆粒增強Al-Cu-Li 基復合 材料摩擦磨損性能的研究 ? 邱偉男1，周東帥1，王 健1，2，百志好1，張 晨1，徐 旭1 采用中間合金法制備TiC顆粒增強 Al-Cu-Li基復合材料，通過GCr15鋼球與復合材料在室溫下干摩擦滑動磨損實驗，研究不同含量TiC與載荷對復合材料摩擦磨損性能的影響。試驗結果表明：TiC顆粒細化了復合材料組織，同時也提高了熱處理后復合材料的硬度及耐磨損性能，在TiC含量為0.3%時，復合材料表現出優異的耐磨損性能。通過觀察磨損后表面形貌，低載荷下主要磨損類型為磨粒磨損和黏著磨損，隨著載荷的提高，氧化磨損和循環力引起的疲勞剝落成為了主要磨損類型。隨著TiC顆粒的加入，提高了復合材料的硬度，降低了動摩擦系數，黏著磨損得到了抑制，復合材料的耐磨損性能得到了提高。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Al2O3（p）增強Al 基復合材料的制備及力學性能 ? 李曉微1，吳和保2 通過超聲振動輔助制備Al2O3（p）增強2024復合材料，研究了制備工藝和Al2O3（p）對復合材料微觀組織和力學性能的影響。結果顯示，施加超聲振動和加入Al2O3（p）可明顯細化復合材料的微觀組織。隨著Al2O3（p）含量的增大，復合材料α-Al相尺寸先減小后增大，顯微硬度、抗拉強度、屈服強度和伸長率均先增大后減小，當Al2O3（p）含量為1.5%時，均達到極大值，過量的Al2O3（p）加入會導致Al2O3（p）的團聚。復合材料顯微硬度和力學性能的提高是超聲振動和Al2O3（p）引起的細晶強化、顆粒強化和晶界強化的協同作用。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 造型材料 粉料粒度對陶瓷型殼料漿性能及 單晶葉片粘砂的影響 ? 王樹森1，張 玲2，孟 杰2 以220#、320#、1 000#的電熔莫來石粉（EC95粉）為面層耐火材料原料，采用不同粒度配比的EC95粉進行陶瓷型殼面層料漿的配制，研究了粉液比相同條件下，粉料粒度對面層料漿粘度、板重、型殼表面粗糙度及鑄件粘砂的影響。研究結果表明：粉液比在4∶1的條件下，以20%的220#EC95粉、65%的320# EC95粉、10%的1 000#的EC95粉配制的面層料漿具有較優的涂掛性能，粘度在25 s，板重在4.10 g，表面粗糙度在2.16 μm，制備的單晶型殼能解決葉片鑄件的粘砂問題。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 原砂粒度級配對增材制造砂型性能的影響 ? 郭樹人，林少凱，曹華堂，劉鑫旺，董選普 基于Fuller Thompson理論，研究了原砂的連續級配、均勻級配、間斷級配對三維打印砂型性能的影響，分別測試了四種粒度級配條件下的粉末床密度、常溫24 h和100 ℃烘干20 min的抗拉強度、X、Y方向常溫和100 ℃烘干20 min的尺寸精度。研究結果表明：連續級配的粉末床密度，為1.252 g·cm-3，均勻級配的粉末床密度，為1.305 g·cm-3；均勻級配常溫24 h抗拉強度，當噴墨量為150%時，其抗拉強度為2.356 MPa，而連續級配的抗拉強度，為1.581 MPa；100 ℃烘干20 min的抗拉強度明顯高于常溫24 h抗拉強度，當噴墨量為200%時，其烘干強度提高了42.41%；當噴墨量為時，連續級配的X、Y方向尺寸精度，X方向尺寸誤差為+0.21 mm，Y方向尺寸誤差為+0.26 mm，而均勻級配的尺寸誤差，X方向尺寸誤差為+0.55 mm，Y方向尺寸誤差為+0.67 mm；四種級配烘干之后的尺寸誤差明顯小于常溫24 h的尺寸誤差。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 一種無機磷酸鹽粘結劑干態覆膜砂的 抗吸濕性試驗研究 ? 夏增權1，2，張友壽1，2，夏 露1，2，羅圓圓1，2 通過氧化銅、DTPA、HEDP三種材料對粘結劑復合改性，并通過正交試驗確定氧化銅、DTPA、HEDP的配比分別為2 g、4 g、12 g，也就是得到粘結劑34B6D2C1H6，所制試樣相比于基液所制試樣，在相對空氣濕度50%RH以內存放120 h，抗吸濕性提升46.8%。再通過在制樣時添加占粘結劑比例4%的輔料（98收塵鎂砂粉），在相對空氣濕度60%RH以內存放6 h，試樣的抗吸濕性比沒加輔料時提升70.5%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 混砂工藝和芯砂對粘土濕型砂性能的影響 ? 任現偉 通過采用不同的混砂工藝方案，隨著混砂時間的改變，研究了混砂工藝對型砂性能的影響；同時，采用不同的芯砂加入方案，隨著加入量的改變，研究了芯砂對型砂性能的影響。結果表明，型砂各種性能均隨混砂工藝和混砂時間的不同而變化，也會隨著芯砂加入工藝和加入量的不同而改變。為最終確定和選用混砂工藝和芯砂的加入量提供了指導依據。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工藝技術 一體化壓鑄工藝在車身減震塔上的開發與應用 ? 張云峰1，宋學偉2，吳 賀3，陳煥熹1，王一男1，王鵬越1，石利軍1，張 倩1 介紹了通過輕量化結構設計方式，將鋼板沖焊結構減震塔設計成一個壓鑄件，重量由11.24 kg降到5.06 kg，實現減重55%。并采用高真空壓鑄工藝完成樣件試制，材質選用AlSi10MgMn，尺寸范圍540 mm×510 mm×300 mm，平均壁厚為3.5 mm，最小壁厚達2.5 mm，壁厚達5 mm。通過采用高真空壓鑄工藝、T7熱處理等工藝，實現產品性能要求，本體取樣檢測力學性能滿足屈服強度Rp0.2≥120 MPa，抗拉強度Rm≥180 MPa，伸長率A50 mm≥10%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 某型飛機ZL114A 鋁合金支架斷裂失效分析 ? 李召華1 ，許永春2 針對某型飛機ZL114A鋁合金支架開裂的現象，主要采用了化學成分分析、斷口分析、組織分析、力學性能測試等方法，分析了其開裂原因。結果表明：鋁合金支架的化學成分符合HB962—2001要求，強度、硬度均符合標準，而塑性不達標。經過分析，認為開裂是由于鑄造過程中未進行有效變質處理，導致在鑄造過程中生成了粗大的針狀相，從而降低了材料的塑性，在拆卸時受到一次性較大沖擊載荷時，在軸孔受力部位形成裂紋。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 高強韌鋁鑄件鑄鍛一體技術及其應用 ? 程志強，張遠東，韋升財，李 琦，方曉琴 某新能源汽車用骨架鑄件采用高強韌鋁合金零件實現“以鋁代鋼”，針對其尺寸、結構、重量及技術要求特點，進行了基于新型鑄鍛一體工藝的研究。通過實際試制、檢測，裝機測試滿足了使用需求，為相關行業輕量化提供了新方案。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于高性能計算的云原生超大規模 壓鑄模擬技術 ? 張 偉，李忠林，張子珂，孟少星，郭志鵬 針對新能源汽車一體化超大型壓鑄的發展和未來巨大需求，亟需實現超大型壓鑄多物理場建模與超大規模高效高精度仿真計算，本研究基于完全自主研發的自適應結構化網格剖分算法，不可壓縮格子玻爾茲曼熱流體仿真求解器算法，以及實驗測量+一維反算的鑄件-鑄型界面換熱系數模型，研發了高性能云原生超大規模壓鑄模擬軟件。計算案例結果表明：自適應構化網格在復雜幾何建模場景更為優異，對于一體式車身等超大型壓鑄件，其計算規模和并行效率均突破了傳統鑄造仿真軟件的計算能力瓶頸，總體計算網格規模為1.22億，計算CPU核心數為96核時，總計算時間僅為13 h 43 min。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 厚壁ZL205A 鋁合金鑄件鑄造工藝研究 ? 丁志杰，衛永莉，祝立龍 基于FEM（Finite Element Methods）開發的理論模擬對研究鋁合金材料鑄造成形有重要意義。采用理論模擬研究ZL205A鋁合金筒體鑄件低壓鑄造、重力鑄造工藝，根據對應工藝獲得鑄件的實際質量，確定適合產品的理想工藝。研究結果表明，采用澆注系統截面比1:4:5開放式重力澆注工藝，產品外觀熒光檢查、內部X光探傷檢查均滿足產品技術需求，且工藝出品率達到55%以上。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 鎂合金壓鑄真空抽氣系統的設計與應用研究 ? 陳思濤1，宋東福2，戚文軍2，周 峰1 設計了一種含有主、副排氣通道的真空抽氣系統，主排氣通道較副排氣通道橫截面大，由真空閥控制其開閉，副排氣通道采用橫截面較小的齒狀排氣通道，在真空壓鑄過程中保持全程抽氣。研究表明：采用主、副排氣通道的真空抽氣系統，能夠獲得外觀完整、組織致密的鎂合金真空壓鑄件，氣孔率比齒狀排氣通道壓鑄件減少48%，T6熱處理后氣泡減少60%，鑄件的抗拉強度、屈服強度和伸長率分別提高9.3%、10.2%和21.4%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 鋁合金一體化壓鑄技術淺析 ? 李先洲 新能源車企為了降本、減重和提高生產效率，新能源車身已開始采用鋁合金一體化壓鑄技術，特斯拉、蔚來、小鵬等新能源車企已布局一體化壓鑄領域，壓鑄機將取代焊接機器人成為新能源造車的核心裝備。一體化壓鑄技術在生產效率、降本、減重等方面優勢明顯。一體化壓鑄技術核心在于大型壓鑄機的性能、免熱處理材料配方、壓鑄模設計和壓鑄工藝參數優化，鋁合金一體化壓鑄將是新能源車企的標配技術。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 標準化 國家標準《鋁合金石膏型鑄造通用 技術規范》解讀 ? 李 笑1，李宇飛2，孫魯洪3，朱家輝1，李澤華2，安如爽2 詳細介紹了GB/T 39314—2020《鋁合金石膏型鑄造通用技術導則》國家標準制定過程。分別在標準范圍、規范性引用文件、工藝過程、石膏型制備、石膏鑄型粉及鑄型性能檢測、鑄件澆注工藝及設備、鑄件清理等方面詳細解讀了標準內容。論述了標準的技術特點和應用范圍。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]