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专题综述 
热处理对电弧增材制造 TC4 钛合金组织和性能影响的研究进展 • 兰中霖1，王玉凤2，尹来胜3，付彬国1，2，李国禄1，刘金海1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 试验研究 Cr 含量及热处理对NbMoZrAl 基高熵 合金微观组织与力学性能的影响 • 王 涛1，时 洁1，潘虎成1，商洪宇1，滕常青2，张 伟1，2，杨吉军3，吴 璐2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Gd 对Fe66Cr2Nb4Y6B22 合金的 非晶形成能力和力学性能的影响 • 张 娜，张 伟，武彧婷，向青春，任英磊，邱克强 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 Y 对C611 铝合金凝固组织及性能的影响 • 娄鑫宇1，孟令刚1，2，史淑艳1，王荫洋3，亚 斌1，2，周秉文1，2，王 军3，宋运坤3，张兴国1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 准晶增强Mg-Zn-Y 合金显微组织及 凝固过程研究 • 叶 杰1，2，3，林小娉1，2，3，刘凤芳1，2，3，付守军4 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 钛碳硼复合粒子对ZL205A 齿轮室铸件组织 和力学性能的影响 • 马文龙1，杨 力2，吴 昊1，龚小龙2，罗 辉1，樊自田2，杨小冬1，马训山1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Zn 对免热处理铸造铝硅系合金显微组织 与力学性能的影响 • 李 明1，常博文2，3，刘志中3，李宇飞4，刘家懿2，3，康 明4，姜正鳌4 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铸钢•铸铁 SiMoV 蠕墨铸铁高温变形行为研究 • 董 鹏1，2，肖恭林1，2，杨志刚1，2，徐小辉1，2，陈 坤1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 灰铸铁水泵壳体铸件裂纹形成原因分析 • 李泽芝1，倪 钧1，赵 平1，3，李小霞2，王 浩3，朱香艳3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] CE3MN 双相不锈钢铸件裂纹成因与预防 • 苏学虎 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 特种铸造 基于匀加速料筒孕育半固态压铸制备薄壁 复杂空腔手模的研究与实践 • 龚 杰1，刘逸秀1，吴振辉1，龙文元2，马文林3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 精密铸造全自动真空沾浆桶设计与应用 • 白晓松，张庆武，张鹏伟，王玫君 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 矿用平板车车轮铸件熔模 铸造工艺优化 • 王成军，李环宇 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 铜/ 铝双金属固- 液复合工艺研究 • 张 达，翟梓棫，王 戈，孙建波，吴明忠，马 振，胡 明 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于复杂柴油机机体特征的铸造工艺设计 • 汪朝志1，3，黄 鹏1，3，杨 刚2，尹管彬2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 某钛合金泵体特种砂型铸造工艺 分析及优化 • 马 静1，2，王林春1，2，张元光1，2，崔新鹏1，2，李 峰1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝合金制动钳金属型重力铸造工艺 的多目标优化 • 张 涛，苏小平，毛旭海 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 灰铸铁曲轴箱缩陷分析及工艺措施 • 赵梦航 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 转运过程对铁液浇注温度影响的试验研究 • 任现伟 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 数字化应用 铸造工艺数据驱动的工程机械 铸件缺陷预测 • 刘迎辉1，余 朋1，潘徐政1，朱守琴2，计效园1， 吴来发2，殷亚军1，沈 旭1，解明国2，周建新1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 标准化 GB/T 24733—2023《等温淬火球墨铸铁件》 国家标准修订解读 • GB/T 24733—2023《等温淬火球墨铸铁件》 国家标准修订解读 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 专访 坚持科研与工程应用“两条腿走路”——访山东大学刘相法教授 • [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
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专题综述 热处理对电弧增材制造 TC4 钛合金组织和性能影响的研究进展 • 兰中霖1，王玉凤2，尹来胜3，付彬国1，2，李国禄1，刘金海1 电弧增材制造（WAAM）TC4钛合金相比传统制造工艺具有成本低，沉积速率高等优势，应用前景广阔。然而电弧沉积过程会使材料微观组织结构不均匀、产生残余应力，造成其力学性能的各向异性，故需采用合适的热处理工艺以消除不利影响、进一步满足使用性能要求。本文综述了近年来国内外关于热处理调控电弧增材制造TC4合金组织性能方面的相关文献，全面分析了热处理对TC4合金等轴晶形成及细化的影响机制，讨论了热处理工艺对TC4合金强度、塑性、硬度、疲劳、抗蠕变等力学性能的影响因素与作用机理，最后对WAAM热处理工艺对调控TC4合金组织和性能的研究进行了展望。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 试验研究 Cr 含量及热处理对NbMoZrAl 基高熵 合金微观组织与力学性能的影响 • 王 涛1，时 洁1，潘虎成1，商洪宇1，滕常青2，张 伟1，2，杨吉军3，吴 璐2 采用真空电弧熔炼的方法制备了高熵合金（Nb70Mo10Zr10Al10）100-xCrx（x=5，10，15at.%），通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和电子万能试验机等研究了Cr含量和高温热处理对该合金微观组织和力学性能的影响。结果表明，随着Cr元素的添加，合金中析出了Cr2（Nb，Zr）型第二相，随着Cr元素含量的增加，第二相的体积分数增加且枝晶细化；经过1 200 ℃、24 h的高温热处理后，更多的Cr元素扩散析出到枝晶间形成Laves相，并与Al-Zr相交错分布。NbMoZrAl-Cr合金压缩屈服强度逐渐从0Cr合金的945 MPa提升到5Cr合金的1 153 MPa、10Cr合金的1 212 MPa以及15Cr合金的1 305 MPa，第二相强化及细晶强化是屈服强度提升的主要原因。相关结果将为新型难熔高熵合金的设计提供一定的参考和依据。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Gd 对Fe66Cr2Nb4Y6B22 合金的 非晶形成能力和力学性能的影响 • 张 娜，张 伟，武彧婷，向青春，任英磊，邱克强 Gd作为优异的中子吸收剂，在中子吸收元素中具有的热中子俘获截面。采用铜金属型铸造法研究了Fe66Cr2Nb4Y6-xGdxB22（x=2，4，5，6 at.%）合金的非晶形成能力及力学性能。结果表明：当Gd含量为2 at.%和4 at.%时，两种合金的非晶形成能力分别为3 mm和4 mm。进一步提高Gd含量，合金的非晶形成能力低于3 mm。Fe66Cr2Nb4Y2Gd4B22合金具有的非晶形成能力，其过冷液相区ΔTx、约化玻璃转变温度Trg和非晶形成能力判定参数γ均达到值，分别为56 K，0.667 3和0.424 1。但是Fe66Cr2Nb4Y6-xGdxB22（x=2 at.%，4 at.%，5 at.%）非晶合金的抗压强度和显微硬度随Gd含量的增加而降低。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 Y 对C611 铝合金凝固组织及性能的影响 • 娄鑫宇1，孟令刚1，2，史淑艳1，王荫洋3，亚 斌1，2，周秉文1，2，王 军3，宋运坤3，张兴国1，2 研究了添加Y元素对C611铝合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明，随着Y含量的增加，C611合金中的α-Al组织的二次枝晶间距和共晶Si逐渐细化、变质，割裂基体的针状Al4（Fe，Mn）Si2相尺寸逐步减小。当Y含量为0.10%时，Al4（Fe，Mn）Si2相的平均长度由48.65 μm减小到28.20 μm，部分Fe以颗粒状Al15（Fe，Mn）4Si2相形式析出弥散分布在共晶硅当中，对基体起到了一定的强化作用；此时铝合金的抗拉强度和伸长率为166 MPa和6.2%，较未添加Y的基体合金分别提升了7.1%和29.2%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 准晶增强Mg-Zn-Y 合金显微组织及 凝固过程研究 • 叶 杰1，2，3，林小娉1，2，3，刘凤芳1，2，3，付守军4 采用SEM、XRD、DSC和Factsage 8.0热力学计算软件研究了Mg-9.02Zn-1.68Y合金的显微组织和凝固过程。研究表明，Mg-9.02Zn-1.68Y合金室温组织主要由α-Mg、准晶I-Mg3Zn6Y和Mg7Zn3相组成，其凝固过程为先结晶出枝晶α-Mg，之后发生二元共晶转变形成（α-Mg+I-Mg3Zn6Y）共晶组织，最后随着温度降低形成少量（α-Mg+Mg7Zn3）共晶组织。由于试验合金中存在含量较高的准晶I-Mg3Zn6Y相，其硬度达HV70，从而为后续再加工或时效热处理打下良好的性能基础。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 钛碳硼复合粒子对ZL205A 齿轮室铸件组织 和力学性能的影响 • 马文龙1，杨 力2，吴 昊1，龚小龙2，罗 辉1，樊自田2，杨小冬1，马训山1 采用一种新型的Al-TCB 中间合金对ZL205A齿轮室铸件进行晶粒细化，研究了添加不同含量的Al-TCB 中间合金对齿轮室铸件组织和力学性能的影响。结果表明，Al-TCB加入能明显细化ZL205A合金组织，当加入1.0%Al-TCB时，合金晶粒尺寸由240 μm细化至60 μm左右，合金晶粒细小、组织均匀、致密度高，析出的钛碳硼复合粒子为初生α-Al生长的异质形核质点。随着Al-TCB中间合金加入量的增加，断口形貌中韧窝区面积和析出相的密度同步增加，合金强韧化效果显著，试样的显微硬度、抗拉强度和伸长率达到HV143、502 MPa和5.1%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Zn 对免热处理铸造铝硅系合金显微组织 与力学性能的影响 • 李 明1，常博文2，3，刘志中3，李宇飞4，刘家懿2，3，康 明4，姜正鳌4 研究了Zn元素含量分别为0.5wt%、1.0wt%、和1.5wt%时，对Al-Si-Mn-Mg免热处理铸造铝合金的显微组织和力学性能影响。通过变质处理，观察到不同的微观组织。结果表明，随着Zn元素含量的提高，合金的抗拉强度及屈服强度增加，伸长率降低。同时发现，随着Zn元素含量的提升，合金的变质效果出现不同程度的下降。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铸钢•铸铁 SiMoV 蠕墨铸铁高温变形行为研究 • 董 鹏1，2，肖恭林1，2，杨志刚1，2，徐小辉1，2，陈 坤1，2 通过光学显微镜、扫描电镜、高温力学性能测试等试验方法，研究了SiMoV蠕墨铸铁在500~800 ℃温度范围内的高温变形行为。结果表明，随着温度的升高，应力应变曲线中的屈服阶段应变范围并未发生明显的增长改变，而缩颈阶段至断裂过程的应变区间长度明显增加，材料出现软化现象。同时，抗拉强度和屈服强度随温度升高急剧下降，800 ℃下屈服强度和抗拉强度相较500 ℃降幅度高达740%和935%。而延伸却呈现相反趋势，增长479%。裂纹起源为蠕虫状石墨，其高温强度的下降除了受铁素体基体组织特性影响，也与高温下蠕虫状石墨的氧化形成二次裂纹扩展存在关联性。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 灰铸铁水泵壳体铸件裂纹形成原因分析 • 李泽芝1，倪 钧1，赵 平1，3，李小霞2，王 浩3，朱香艳3 汽车水泵壳体是汽车发动机冷却系统的组成部件之一，其质量对发动机冷却系统的正常运转有着重要的影响。某公司生产的汽车水泵壳体铸件材质为HT200，铸件在生产过程中出现开裂现象，为分析裂纹缺陷出现的原因，利用金相显微镜和扫描电子显微镜表征了铸件的显微组织，使用能谱分析仪、硬度计检测了铸件的物相成分和力学性能。结果表明：该裂纹形貌呈宽窄不一的折线状，裂纹断口氧化程度严重，判断为热裂纹；裂纹的形成原因是铸件的金相组织未满足设计要求，断口中S元素含量过多，存在氧化物夹渣以及铸造过程中出现应力集中区等几方面因素综合作用的结果。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] CE3MN 双相不锈钢铸件裂纹成因与预防 • 苏学虎 针对30″-300 Lb上装式球阀阀体用CE3MN铸造超级双相不锈钢材质，利用FactSage8.2热力学计算软件以及FSstel钢铁数据库，并结合光学显微镜、扫描电镜和能谱仪以及X射线衍射仪等试验手段，研究分析了CE3MN材质铸件在固溶处理之前切割铸态冒口时所产生的裂纹原因。结果表明：CE3MN铸件在脆性相析出的敏感温度范围以内缓慢加热或缓慢冷却过程中，由于铸造成分偏析严重而产生大量富Cr、Mo的有害金属间化合物σ相，主要以短棒状、细针状弥散分布于铁素体基体内或以长链状、条带状、珊瑚状、（σ+γ2）胞状以及魏氏组织长针状等形式分布于α/γ相界处。生产实践表明：在气割CE3MN铸件冒口之前，毛坯预先进行固溶处理以消除铸态脆性σ相，抑制裂纹形成和扩展，或者利用锯床先冷锯切铸态冒口后再进行固溶处理，可从根本上规避产生裂纹的温度因素。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 特种铸造 基于匀加速料筒孕育半固态压铸制备薄壁 复杂空腔手模的研究与实践 • 龚 杰1，刘逸秀1，吴振辉1，龙文元2，马文林3 随着全球节能减排、碳达峰、碳中和的发展需求，各行业零部件轻量化、绿色化成为必然发展之路。生产医疗用橡胶、丁腈手套所需要的手模一直以来都采用陶瓷型，虽能满足功能性要求，但其存在能耗大、易破损、无回收等缺点。改用易回收的金属材料成为研究热点，铝合金以其质轻成为研究。由于手模部件具有薄壁、内腔复杂等特点，并需要与挤压成型部件进行焊接，采用铝型材冲压制备成本高，普通压铸存在复杂内腔难以成形和铸件不能焊接等难题。本研究基于自主开发的匀加速料筒孕育半固态压铸技术，通过数值模拟分析优化压铸工艺，采用优选的树脂砂芯，成功制备出铝合金复杂空腔手模压铸件。开发出的产品满足了项目要求，也为复杂空腔压铸件研发提供了很好的技术实例和参考。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 精密铸造全自动真空沾浆桶设计与应用 • 白晓松，张庆武，张鹏伟，王玫君 采用真空沾浆技术能够解决型壳面层气泡夹杂问题，大幅提高铸件表面质量。本文介绍了一种全自动真空沾浆桶的设计与应用，首先分析了真空沾浆桶需要具备的性能参数和技术要求；其次完成了真空容器结构的整体设计，并采用ANSYS软件对真空容器的稳定性进行了校核计算和优化设计；最后，完成真空沾浆的原型机制造。测试表明，原型机满足各项设计指标要求。全自动真空沾浆桶的研制成功实现了国内集柔性、全自动化、良好真空性能等特性于一体的真空沾浆装置的突破。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 矿用平板车车轮铸件熔模 铸造工艺优化 • 王成军，李环宇 矿用平板车车轮铸件结构复杂，在熔模铸造过程中经常会产生缩松缩孔等缺陷。通过数值模拟软件分析该铸件的浇注过程，结果显示在车轮轮辋底部存在较多缩松缩孔，严重影响了铸件质量。为降低该铸件的缩孔率，对工艺方案进行改进，同时针对浇注温度、浇注速度、型壳预热温度三个工艺参数进行优化。各个工艺参数之间对缩孔率的影响是相互的，通过正交试验获得工艺组合。优化后的工艺参数提升了车轮铸件的工艺质量和生产效率。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 铜/ 铝双金属固- 液复合工艺研究 • 张 达，翟梓棫，王 戈，孙建波，吴明忠，马 振，胡 明 采用冲击射流固-液复合法制备铜/铝复合材料，预先在铜基体表面进行预处理，在浇注过程中改变铜基体的移动速度，使铝液与铜基体产生不同程度强化换热作用。利用SEM、XRD、EDS检测分析了铜/铝复合层成分与组织变化规律，用万能力学试验机测量其结合强度，显微硬度分析复合层的硬度分布。试验表明：浇注温度720 ℃时，随着铜基体移动速度升高，铝液对铜基体冲击射流换热量降低，复合层由Cu/Al金属间化合物组成。镀镍层使得铝液在铜基体表面产生润湿、漫流、保护作用，促进固-液界面形成冶金结合，有效提升了铜/铝复合材料的结合强度。试样在浇注温度720 ℃、铜基体移动速15 mm/s时，测得界面结合强度为24.8 MPa。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于复杂柴油机机体特征的铸造工艺设计 • 汪朝志1，3，黄 鹏1，3，杨 刚2，尹管彬2 为了提高V型与L型系列复杂柴油机机体柔性化制造的工艺设计效率和铸件生产质量，以典型的V型J320机体、V16机体及典型的L型K19机体、ZTD100机体为研究对象，对比研究了V型系列与L型系列复杂柴油机机体的个性特征。研究发现，两类柴油机机体在气缸排列与气缸盖数量、缸孔夹角与缸孔数量、壁连接与转角过渡等方面均有明显不同，导致工艺设计时的浇注系统类型和浇注位置放置方式等方面也存在差异。基于V型系列和L型系列复杂柴油机机体的个性化特征进行机体的铸造工艺设计，提高了机体整体铸造的工艺出品率和产品合格率。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 某钛合金泵体特种砂型铸造工艺 分析及优化 • 马 静1，2，王林春1，2，张元光1，2，崔新鹏1，2，李 峰1，2 泵体是石油化工领域常用的零部件，在其铸造生产过程中，泵体的底部法兰有蜗型双流道一侧的位置和法兰盘带有凸起的位置存在大的缩孔，热压后出现大压坑，严重影响铸件质量。本文基于Procast软件建立泵体铸造成形仿真模型，分析泵体在不同的铸造方案下的缺陷位置和大小，优化了浇注系统。模拟研究表明，在泵体下法兰设置石墨冷铁进行激冷，有效解决了下法兰大缩孔的问题，缩孔大小由55 cm3减小到1.44 cm3，整体减小了97.4%。结合建立的有限元模型，采用正交试验和响应曲面对工艺参数进行优化，模型预测的工艺条件为：初始浇注温度为1 770 ℃，初始浇注半径为37.7 mm，浇注时间为5.1 s，此时泵体的缩孔总大小为1.421 cm3。建模计算与响应曲面模型预测值对比，误差为0.63%，验证了响应曲面模型的可靠性，可为后续实际生产提供指导。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝合金制动钳金属型重力铸造工艺 的多目标优化 • 张 涛，苏小平，毛旭海 利用数值模拟对铝合金制动钳金属型重力铸造过程进行分析，预测了钳体中缩松缩孔缺陷的分布情况，并分析其形成原因，改进了冷却方案，基于正交试验对工艺参数进行了多目标优化。得到工艺参数为：浇注时间28 s、浇注温度700 ℃、模具预热温度300 ℃、冷却水温度35 ℃。结果表明，优化后的制动钳铸件无缩松缩孔缺陷。通过生产试制验证了此优化工艺的可行性。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 灰铸铁曲轴箱缩陷分析及工艺措施 • 赵梦航 为解决SC10E系列曲轴箱厚大部位缩陷缺陷的问题，采用了激冷铸件缺陷位置、降低回炉料对铸件收缩倾向的影响、调换孕育剂等方法。具体的措施包括：在缺陷位置顶部安装铬铁矿砂芯；修改熔炼炉料配比，修改前新生铁∶回炉料∶废钢=2∶4.5∶3.5，修改后新生铁∶回炉料∶废钢=2∶0∶8；将RECaBa孕育剂调换为Si75Sr1.5孕育剂。措施实施后大幅度降低了此产品缩陷缺陷率，彻底解决了该产品铸造废品率偏高的问题。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 转运过程对铁液浇注温度影响的试验研究 • 任现伟 通过采用不同的铁液转运工艺方案，随着出铁后时间的改变，研究了转运过程对铁液最终浇注温度的影响；同时，采用不同的出铁重量方案，随着出铁后过程的改变，研究了出铁、出铁时孕育、球化、除渣和倒入浇包等铁液处理过程对铁液温度的影响。结果表明，浇注温度均随转运工艺和转运时间的变化而改变，也会随着转运各过程温度损失的不同而变化。通过试验研究，为最终确定和选用铁液转运工艺和明确转运各过程铁液温度变化提供了指导依据。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 数字化应用 铸造工艺数据驱动的工程机械 铸件缺陷预测 • 刘迎辉1，余 朋1，潘徐政1，朱守琴2，计效园1， 吴来发2，殷亚军1，沈 旭1，解明国2，周建新1 针对砂型铸造过程缺陷难以寻因、工艺数据类别不平衡问题，提出了一种基于特征重分布与代价敏感学习的卷积神经网络缺陷预测方法。首先，根据样本特征相关性，对特征向量排列顺序进行了优化；其次，基于不平衡工艺数据样本设计了代价敏感正则项，对模型损失函数进行了修正；最后，构建了缺陷预测模型（FR-CS-CNN）。测试结果表明，本研究构建的FR-CS-CNN在总体预测精度上达到了93.67%，相比卷积神经网络提升了2.96%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 标准化 GB/T 24733—2023《等温淬火球墨铸铁件》 国家标准修订解读 • GB/T 24733—2023《等温淬火球墨铸铁件》 国家标准修订解读 介绍了GB/T 24733—2023《等温淬火球墨铸铁件》修订过程，论述了标准的主要修订内容，解读了与原标准和ISO 17804：2020《铸造奥铁体球墨铸铁分类》的主要技术差异和修订缘由，指出了新标准的特点和应用范围。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 专访 坚持科研与工程应用“两条腿走路”——访山东大学刘相法教授 • [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]