专题综述 
外加能量场在镁合金铸造过程中的 晶粒细化行为研究进展 • 李喜阔，程广奎，孙 明，康 泽，罗英波，王赛豪，吴胜富 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 试验研究 大尺寸燃气轮机叶片蜡模注射成型 与尺寸精度控制 • 周乐尧1，4，汪东红2，4，刘淑梅1，帅三三3，赵代银4，疏 达2，4 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Nb-Si 合金高温熔体与型壳和 型芯的界面反应 • 李 明，康永旺，郭丰伟，宋尽霞 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 精炼时间对真空感应熔炼C-HRA-3 合金 氧含量及夹杂物特征的影响 • 李龙飞1，林腾昌1，梁 强1，贺 庆1，张 阳2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Al、Cr 及B 元素对Fe-Al 基耐热合金组织 和高温抗氧化性能的影响 • 张世杰，刘晓丹 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 喷涂表面强化剂对水玻璃砂表面 安定性的影响 • 夏祥麟，杨 阳，顾云会，朱世根 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 热处理对搅拌铸造Tip/AZ91 D 镁基复合材料 组织与力学性能的影响 • 郭婷婷1，2，张晓辉2，康跃华2，李建波3，陈先华3，刘桐宇1，郑开宏2，潘复生2，3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 高性能Al-Si-Cu-Mg 铸造合金成分 和热处理工艺设计 • 熊俊杰1，2，冯志军1，4，李宇飞1，2，李泽华4，李 笑1，2，常博文1，2，王光东5，杨继伟3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 浇注工艺对AlSi9Cu3 合金凝固组织 及力学性能的影响 • 郝春来，李 振，赫丽杰，王晓民，包鑫磊，张家铭 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 旋转磁场对Al-Cu-Mn-Zr-V 合金组织 和性能的影响 • 王 坤1，高桂丽2，许红雨1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 超声振动下不同Si 含量对轨道车辆 用ADC12 铝合金微观组织 与性能的影响 • 吴 奇 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 一种大尺寸燃机叶片的缺陷分析 • 李 杨1，吴保平1，陈苏勇2，吴剑涛3，李俊涛1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 鞍座支架以铸代焊工艺设计与性能分析 • 王海啸1，丛建臣1，2，丛子凌2，王进玲1，朱帅伦1，袁 伟1，2，池宝涛1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 电动汽车铝合金副车架低压铸造 凝固质量优化研究 • 韩 伟1，李冬冬1，杨 安2，陈晓斌1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 金属粉末3D 打印用粘结剂的合成 及应用研究 • 崔 刚1，王春艳1，严生辉2，李 兵1，邢金龙1，杨 洋1，张龙江2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 质量工具在降低铸钢件气孔缺陷中的应用 • 严运涛1，白冬冬2，吕昌略2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝合金轮毂低压铸造充型时间 检测技术开发与应用 • 张建良，曹学锋，张少文 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 阶梯浇注系统中从分配直浇道底端 引入金属液的效果 • 周 洪 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝青铜铸件无损检测试验研究 • 桑劲鹏，高 立，万升云，章文显 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 浅析铸钢件在输电线路铁塔上的应用 • 周锋增，施洪亮，舒 芳，葛晓峰，郑 苗 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
专题综述 外加能量场在镁合金铸造过程中的 晶粒细化行为研究进展 • 李喜阔，程广奎，孙 明，康 泽，罗英波，王赛豪，吴胜富 晶粒细化是改善镁合金微观组织及综合力学性能的重要手段。外加能量场逐渐被应用于镁合金的晶粒细化过程，展现了细化效果良好、绿色环保、易自动化等优势，因而得到了广泛关注。本文总结了近年来借助超声场、电场、磁场等外加能量场进行镁合金晶粒细化的研究现状，分析了能量场主要工艺参数对镁合金晶粒细化的影响规律，探讨了相关细化机制，并对未来的发展方向进行了展望。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 试验研究 大尺寸燃气轮机叶片蜡模注射成型 与尺寸精度控制 • 周乐尧1，4，汪东红2，4，刘淑梅1，帅三三3，赵代银4，疏 达2，4 应用蜡模注射成型数值模拟方法，分析了单晶涡轮叶片蜡模充填过程、体积收缩率与翘曲变形和熔接痕；建立了注蜡工艺参数与翘曲变形的响应面模型，并使用多岛遗传算法获得全局的工艺参数。工艺参数对翘曲变形的影响的是保压压力，其次是注射温度和保压时间，叶片蜡模的注蜡工艺参数为保压压力13.66 bar，注射温度 69.96 ℃，保压时间155.73 s，经试验验证，叶片蜡模尺寸精度达到CT4级别。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Nb-Si 合金高温熔体与型壳和 型芯的界面反应 • 李 明，康永旺，郭丰伟，宋尽霞 基于Nb-Si合金超高温精密铸造的需要，以Y2O3+ZrO2超高温陶瓷型壳和Y2O3基超高温陶瓷型芯为对象，研究了2 000 ℃下Nb-Si合金高温熔体与两者的界面反应。结果发现，经过约30 min接触后，凝固后的Nb-Si合金外表面光滑，没有出现粘砂现象，同时陶瓷型壳和型芯与Nb-Si合金接触界面出现了HfO2层，但其厚度仅为几微米。表明型壳的Y2O3面层以及Y2O3陶瓷型芯对于Nb-Si合金高温熔体而言是惰性的。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 精炼时间对真空感应熔炼C-HRA-3 合金 氧含量及夹杂物特征的影响 • 李龙飞1，林腾昌1，梁 强1，贺 庆1，张 阳2 利用50 kg真空感应炉对C-HRA-3镍基耐热合金进行冶炼，研究了精炼时间对合金液中氧含量变化及非金属夹杂物数量、尺寸、类型特征的影响。结果表明，在精炼初期0~90 min内，随着精炼时间延长，C-HRA-3合金液中[O]含量不断降低。然而，从精炼时间在90~120 min内的某一时刻开始，MgO坩埚分解反应速率大于碳脱氧反应速率，导致[O]含量二次升高。真空冶炼C-HRA-3合金碳脱氧反应的限制性环节为[O]在液相边界层内向反应界面的传质，结合实验结果经计算得到[O]的平均传质系数为2.68×10-3 cm/s。受真空感应炉电磁搅拌作用的影响，当精炼时间达到90 min时，合金中非金属夹杂物的数量和尺寸降至。C-HRA-3合金中主要为氧化铝及镁铝尖晶石类的夹杂物。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Al、Cr 及B 元素对Fe-Al 基耐热合金组织 和高温抗氧化性能的影响 • 张世杰，刘晓丹 采用正交试验的方法研究了合金元素Al、Cr、B对试验合金组织及高温抗氧化性能的影响规律。结果表明，试验合金室温组织为铁素体和Fe2B，元素B生成新相Fe2B，沿晶界分布。元素Al、Cr一部分固溶于基体，另一部分存在于Fe2B中，没有新相生成。三种合金元素对高温抗氧化性能的影响分别为：增加元素Al的含量，试验合金的高温氧化速率随之降低。当元素Al的含量达到9%时，试验合金形成的Al2O3保护膜达到很好的对基体的保护作用，表现为较好的高温抗氧化性能；增加元素B含量，试验合金的高温氧化速率随之增加。当其含量超过2.0%时，会生成AlBO3和B6O等硼氧化物，抑制Al2O3氧化物的生成，使得试验合金的高温氧化性能越来越差；增加元素Cr含量，试验合金的高温氧化速率逐渐降低，当元素Cr含量达到或超过5%时，会促进Al2O3氧化膜生成，高温抗氧化性能逐渐提高。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 喷涂表面强化剂对水玻璃砂表面 安定性的影响 • 夏祥麟，杨 阳，顾云会，朱世根 铸造用水玻璃砂为保证强度而需要在砂中加入较多的水玻璃，从而导致其溃散性差、表面严重粘砂以及旧砂回用困难等缺点。目前有研究通过向水玻璃砂中添加各种附加物在保证砂型强度的同时减少水玻璃的加入量。然而随着水玻璃砂中水玻璃加入量的减少，砂型表面安定性下降，砂型表面形状和完整性易被破坏。为提高砂型表面安定性，拟通过表面喷涂RSI表面强化剂的方式，于水玻璃砂样表面构筑一层强化层，以改善水玻璃砂样表面安定性。经研究发现，此强化层可将加入1.5%水玻璃的砂样的表面安定性从原有的61%提高至98%。分析认为：此强化层既能极大地提升试样表面的强度，又能通过填补砂粒间孔隙、改善试样 的吸湿性。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 热处理对搅拌铸造Tip/AZ91 D 镁基复合材料 组织与力学性能的影响 • 郭婷婷1，2，张晓辉2，康跃华2，李建波3，陈先华3，刘桐宇1，郑开宏2，潘复生2，3 采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射和显微硬度及室温拉伸力学性能测试等方法，分析研究了固溶、时效热处理对搅拌铸造Tip/AZ91D复合材料（体积分数4.0%，平均粒径6.5 μm）的微观组织和力学性能的影响规律。结果表明，400 ℃固溶热处理时，Tip/AZ91D复合材料的固溶时间为2 h，比基体AZ91D合金缩短8 h，原因是复合材料组织中的共晶 β-Mg17Al12相比基体合金中的较细小、弥散，更快溶解进入α-Mg基体相。在168 ℃时效热处理时，复合材料中的Ti颗粒界面促进β相析出，使其峰值时效时间只需16 h，比基体合金缩短一半。经过固溶时效热处理后，复合材料的屈服强度和抗拉强度分别达到150 MPa和217 MPa，比基体合金均有所提高。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 高性能Al-Si-Cu-Mg 铸造合金成分 和热处理工艺设计 • 熊俊杰1，2，冯志军1，4，李宇飞1，2，李泽华4，李 笑1，2，常博文1，2，王光东5，杨继伟3 为开发新型高性能铸造合金，采用材料热力学计算合金设计方法建立了Cu、Mg元素含量与θ-Al2Cu、Q相含量和形成温度的变化关系图、Al-9Si-2Cu-xMg合金平衡相图及析出强化相含量随温度和时间的变化曲线，结合DSC热分析实验设计了合金成分和热处理工艺。结果表明：利用材料热力学计算合金设计方法指导设计Al-Si-Cu-Mg合金成分和热处理工艺具有准确性和高效性，提高了新合金研发效率并降低了研发成本；设计的合金成分满足关系式：9.5≤Cu+20.4Mg≤10.7，且1.5%≤Cu≤2.5%，0.35%≤Mg≤0.45%，合金热处理工艺为500 ℃×3 h+530 ℃×9 h淬火+155 ℃×12 h；热处理后Al-9Si-2Cu-0.4Mg合金室温力学性能平均值为Rm=401 MPa、p0.2=302 MPa，A=5.3%，力学性能参数达到高性能铸造铝合金的性能水平。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 浇注工艺对AlSi9Cu3 合金凝固组织 及力学性能的影响 • 郝春来，李 振，赫丽杰，王晓民，包鑫磊，张家铭 采用直读光谱仪、金相显微镜、拉伸试验机、JMatPro软件、扫描电镜和X射线衍射仪研究了浇注温度和模具温度对AlSi9Cu3合金凝固组织及力学性能的影响。结果表明：合金的凝固组织以初生α-Al和针状共晶硅为主；随浇注温度的降低，合金中α-Al晶粒尺寸先减小后增大；针状共晶硅含量逐渐增多；合金的抗拉强度先升高后降低；随模具温度的升高，合金中α-Al晶粒尺寸逐渐增大，针状共晶硅含量先减少后增加；合金的抗拉强度先升高后降低。当浇注温度为680 ℃、模具温度为100 ℃时，AlSi9Cu3合金的力学性能。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 旋转磁场对Al-Cu-Mn-Zr-V 合金组织 和性能的影响 • 王 坤1，高桂丽2，许红雨1 以Al-Cu-Mn-Zr-V合金为研究对象，在合金凝固过程中进行旋转磁场处理，研究不同强度的磁场电流对Al-Cu-Mn-Zr-V合金凝固组织和力学性能的影响。试验结果表明：随着磁场电流的增加，合金的凝固组织呈现先细化后粗化的趋势，力学性能呈现先增大后减小的趋势，但均优于未处理的合金。旋转磁场处理后的合金晶界处的第二相分布更加密集，综合性能显著提升。当磁场电流为160 A时，Al-Cu-Mn-Zr-V合金凝固组织和力学性能的改善效果最为显著，其平均晶粒尺寸为90.5 μm，抗拉强度和伸长率达到峰值，分别为243.16 MPa和11%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 超声振动下不同Si 含量对轨道车辆 用ADC12 铝合金微观组织 与性能的影响 • 吴 奇 为研究不同Si含量对超声振动制备轨道车辆用铝合金的影响，通过光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、摩擦磨损试验机研究了Si对铝合金的微观组织、硬度、耐磨损性能和耐腐蚀性能的影响。结果显示，超声振动处理后，铝合金试样微观组织明显被细化，长针状Si相和第二相被细化成颗粒状或短棒状。随着Si含量的增大，α-Al相尺寸和长径比先减小后增大，硬度不断增大，磨损量和腐蚀速率先减小后增大，耐磨损性能和耐腐蚀性能先增强后减弱。当Si含量为12%时，α-Al相数量增多，尺寸减小到48.4 μm，Si相分布均匀，磨损量和腐蚀速率最小分别为25.9 mg和1.57 mg/h，磨损表面几乎没有磨损坑出现，犁沟变窄变浅，腐蚀表面较光滑，表现为均匀腐蚀。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 一种大尺寸燃机叶片的缺陷分析 • 李 杨1，吴保平1，陈苏勇2，吴剑涛3，李俊涛1 第四级透平动叶片为某重型燃机中的关键核心部件，采用无余量整体精密铸造而成，该叶片精铸件是由榫头、缘板、叶身和叶冠构成，属大尺寸等轴晶涡轮叶片。由于榫头、叶身、叶冠等结构引起的截面变化，在铸造凝固及冷却过程中极易在榫头厚大处产生冶金缺陷。通过对榫头缺陷进行荧光渗透检验来确定缺陷的宏观位置和大小；通过采用X射线对缺陷部位进行透照来确定缺陷的深度；通过采用扫描电镜（SEM）和金相检测来确定缺陷微观尺寸和形貌，得到的金相检测结果与荧光渗透检测结果一致。通过以上检测，分析叶片榫头缺陷为裂纹和疏松，并对该缺陷的形成原因和产生机理进行了分析。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 鞍座支架以铸代焊工艺设计与性能分析 • 王海啸1，丛建臣1，2，丛子凌2，王进玲1，朱帅伦1，袁 伟1，2，池宝涛1 针对传统钢板焊接工艺生产的鞍座支架在焊缝处存在应力集中和晶粒组织粗大、易发生疲劳断裂等问题，提出了以铸代焊工艺技术方案。通过对铸造充型和凝固过程仿真分析，发现在限位挂钩处出现微小缩松、缩孔缺陷，总体积约为0.32 cm3。进一步通过有限元方法对缺陷位置进行应力分析，发现该缺陷处应力仅为5 MPa，不会影响铸件整体性能。利用所提方案进行试铸试验，并测试了试铸件的抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度等指标均符合设计要求，珠光体含量为80%以上，铸件承受的应力为60 MPa，远小于材料的许用应力，铸造鞍座支架疲劳寿命是钢板焊接鞍座支架的1.2倍。试验结果表明：铸造鞍座支架整体性能优于钢板焊接鞍座支架。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 电动汽车铝合金副车架低压铸造 凝固质量优化研究 • 韩 伟1，李冬冬1，杨 安2，陈晓斌1 针对电动汽车副车架低压铸造零件结构紧凑、壁厚不均匀和螺旋砂芯形状复杂、砂芯体积占比大等原因造成的低压铸造内部孤立液相、热节和疏松等缺陷，运用AnyCasting软件模拟分析副车架低压铸造的温度、压力和模具结构等因素对凝固结晶质量的影响；通过组合缺陷和概率缺陷预测功能进行综合性的数值模拟，预测铸件孤立液相、热节和疏松发生情况。研究AnyCasting在低压铸造模具冷却的智能控制方法，探究如何运用冷却水管开闭时序调整铝合金冷却凝固顺序，提高副车架铸件内部组织成形致密度及低压铸造生产质量。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 金属粉末3D 打印用粘结剂的合成 及应用研究 • 崔 刚1，王春艳1，严生辉2，李 兵1，邢金龙1，杨 洋1，张龙江2 合成了一种金属粉末3D打印用粘结剂，进行了外观、黏度、电导率、pH、表面张力等理化指标检测，研究了粘结剂饱和度、烘干温度、烘干时间对生坯试样抗压强度的影响，对脱脂烧结体进行性能测试、金相图分析并对粘结剂存放稳定性进行验证。结果表明，该粘结剂体系稳定，可满足金属粉末3D打印应用要求，是一种性能良好的金属粉末3D打印用粘结剂。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 质量工具在降低铸钢件气孔缺陷中的应用 • 严运涛1，白冬冬2，吕昌略2 介绍了G10MnMoV6-3某铸件的产品性能要求，重点论述了利用因果图分析G10MnMoV6-3铸件气孔，确定产生的主要原因，并制定对策表，采取相应的措施，验证措施实施后的效果：特定位置粗加工后出现气孔缺陷的比例由原来的的60%减低至10%以内。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝合金轮毂低压铸造充型时间 检测技术开发与应用 • 张建良，曹学锋，张少文 低压铸造充型参数设计是否合理，直接影响铸造铝合金轮毂产品的内部质量，之前我司充型参数一般依靠理论计算，但受浇道截面尺寸、滤网种类、产品结构等因素影响，充型参数设定不能达到。为准确判断铝液实际充型完成时间，开发了低压铸造充型时间检测技术。已将此技术成功应用于多个铝合金轮毂铸造难题的研究及改善中，比如大尺寸小浇道产品安装面氧化皮，铸件缩松、气孔等。另外，基于此技术还对低压铸造机充型控制程序进行了优化改进，实现了充型时间的智能化控制，保证充型完成后及时加压，显著提高了产品质量。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 阶梯浇注系统中从分配直浇道底端 引入金属液的效果 • 周 洪 用FLOW-3D软件分别对金属液从分配直浇道顶端引入以及底端引入两种阶梯浇注系统进行了充型数值模拟，获得了各层内浇道充型顺序和流入金属液质量占比。结果表明，底端引入式阶梯浇注系统可以实现自下而上的逐层充型目标，底层内浇道充型金属液量可以降到45%以下。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝青铜铸件无损检测试验研究 • 桑劲鹏，高 立，万升云，章文显 依据试验探讨了铝青铜材料的超声检测、射线检测和渗透检测效果。经粗略测算，ZCuAl10Fe3的声衰减系数至少达到0.165 dB/mm，实际检测信噪比较低，仅能通过底波大幅度降低发现大范围的体积型缺陷，夹砂、夹渣、气孔等难以检出。采用射线照相检测可以检出铝青铜铸件中的气孔、夹砂、夹渣及疏松，相对灵敏度较高。采用渗透检测可以检出铝青铜铸件表面的疏松、气孔等非线状显示，不存在EN 1371-1、EN 1982中所述某些铜合金铸件不易评定的问题。本文通过试验研究为开展铝青铜制品的无损检测提供了技术参照。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 浅析铸钢件在输电线路铁塔上的应用 • 周锋增，施洪亮，舒 芳，葛晓峰，郑 苗 主要分析了输电铁塔的连接节点的特点，结合两个案例浅析了应用于输电铁塔的铸钢件节点的结构特点、技术要求、热处理、焊接和镀锌工艺等。解决了繁杂部位焊接量大、难度高、应力集中等工程建设问题，缩短了输电铁塔的建设周期。最后，给出了输电铁塔铸钢件节点生产制造的质量控制措施。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]