专题综述 
“十四五”规划期间我国铸造行业发展浅析 • 柳建国，赵 刚，王东生，张志勇，马宏儒，高 巍，李化中，吴仁贵 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 试验研究 电渣熔铸ZG14Ni3CrMoV 低合金 高强度钢力学性能研究 • 王 宇，娄延春，赵 岭，王增睿，高云保，杜 丘，韩 智，于洪若 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 3D 打印Ti 骨架增强AZ31B 复合材料的 制备及磨损性能研究 • 杨 艺1，2，李英民1，郑开宏2，李新涛2，韩胜利2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] VW103Z 镁合金舱体铸件铸造工艺研究 • 王迎新，付彭怀，彭立明 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 钛合金铸造用支撑座砂芯改性工艺研究 • 李重阳1，白志宇2，刘时兵1，韩鹏江3，刁云峰3，李鸿举1，李昕祺1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 篦板用新型节Ni 双相耐热铸钢的 高温氧化行为 • 高志喆1，潘晓坤2，王兴锋1，张朝磊2*，韦思明1，陈小艳1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 广州市校场北路西汉墓出土青铜器 制作工艺分析 • 吕良波 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 不同铸造方法对Cu-12Sn-2Ni 合金微观组织 及性能的影响 • 贾志宏1，李晨阳1，鲁远勇2，纪嘉明2，张泽坤1，肖佳乐1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Zr 对铸造Al-Si-Cu-Mg 合金时效 硬化行为的影响 • 顾 琪1，周鹏飞1，2，孙 瑜2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于Ti-6Al-4V 合金团簇式设计合金 的组织性能研究 • 陈 红1，刘田雨1，赵 军1，刘时兵1，庞致远2，张 倩3，史 昆1，姚 谦1，岳 野1，严建强1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 机械振动对AlSi7Mg 合金组织和 力学性能的影响 • 郁雯霞1，雷玉成2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 微量元素Zr+Sc 与凝固速度对铸造 Al-Li-Cu-Mg 合金组织性能的影响 • 胥晓晨，王安国，刘亚光，宿纯文，张 利，张 波，刘玉林 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 铸态QT700-8 重卡前接梁支架 铸造工艺设计及生产实践 • 丁以刚1，2，刘生发1，王 振1，郭元洲2，汪国昌2，何 强2，王 欣2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 曲轴箱体压铸模异形型芯的镶拼结构设计 • 程 瑞，侯丽彬 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 高温合金环形件整体铸造工艺设计优化 • 李朝阳1，刘雅辉2，王国祥2，王 俊2，3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 低压铸造铝合金车轮模具水冷结构设计 • 张建良，王胜辉 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 厚大断面球墨铸铁尾架的研制 • 魏 伟1，2，3，沈 闯1，2，3，张磊磊1，2，3，李伟东4，郭庆福1，2，3，刁晓刚1，2，3，于志斌1，2，3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 数字孪生驱动的离心铸管机服务机器人 虚拟调试的研究 • 李振杰1，张 艳2，宋 彦1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 塔式集中熔化炉温差问题的研究 • 张笙辉1，冀 辉1，杨运堂1，李胜君2，张晓庆2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 一种多副模具在线运行的真空 密封造型生产线 • 李邵亮 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
专题综述 “十四五”规划期间我国铸造行业发展浅析 • 柳建国，赵 刚，王东生，张志勇，马宏儒，高 巍，李化中，吴仁贵 对我国《铸造行业“十四五”发展规划》进行解读和宣贯，旨在帮助读者对《规划》内容理解。分析了“十三五”时期铸造行业所取得的成绩以及存在主要问题，展望未来五年铸造发展趋势，提出“十四五”时期铸造行业发展主要目标和任务，明确指出亟待解决的铸造相关共性技术、关键铸件及关键装备等的研发与应用；为进一步加快铸造行业迈上高质量发展的新阶段，提出相关建议。《规划》将推动我国铸造行业全面纳入科学发展轨道，对引领和推动行业发展发挥重要作用，将助力高端装备制造业发展，助推铸造强国目标早日实现。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 试验研究 电渣熔铸ZG14Ni3CrMoV 低合金 高强度钢力学性能研究 • 王 宇，娄延春，赵 岭，王增睿，高云保，杜 丘，韩 智，于洪若 以ZG14Ni3CrMoV低合金高强度钢为原料，研究了电渣熔铸ZG14Ni3CrMoV的微观组织和力学性能。试验结果表明：ZG14Ni3CrMoV的微观组织主要变化温度为400 ℃、497 ℃、745 ℃、800 ℃、892 ℃、1 080 ℃，通过试样的微观组织变化机制，制定了自耗电极和电渣熔铸钢锭的热处理工艺。热处理后电渣熔铸钢锭的金相组织主要为回火索氏体，细小且均匀；电渣熔铸钢锭的拉伸性能：Rm为684 MPa、Rp0.2为567 MPa、A为24％、Z为72％，X向及Y向的性能差异较小，拉伸断口韧窝尺寸均一、形状统一、分布均匀、深度基本一致且韧窝壁清晰光滑；电渣熔铸钢锭的冲击性能：-20 ℃为216 J、-40 ℃为172 J、-60 ℃为140 J、-80 ℃为102 J、-100 ℃为49 J，低温冲击性能裕量充足，相较于自耗电极有较大提升，冲击断口为典型韧性断裂。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 3D 打印Ti 骨架增强AZ31B 复合材料的 制备及磨损性能研究 • 杨 艺1，2，李英民1，郑开宏2，李新涛2，韩胜利2 采用选区激光熔化技术（SLM）打印出多孔Ti预制体骨架，将液态AZ31B镁合金通过无压浸渗的方法填充在Ti预制体骨架内部的空隙之中，制备出结构致密、界面结合良好的复合材料。通过在多功能摩擦磨损试验机（UTM-3）上对AZ31B合金与复合材料的磨损性能进行表征。同时采用带有EDS能谱的扫描电子显微镜对材料的磨损形貌进行观察。结果表明，较软的AZ31B合金耐磨性差，其磨损机制主要是磨粒磨损与黏着磨损，同时在磨损过程中伴有氧化现象。与AZ31B合金相比，Ti/AZ31B复合材料中因为Ti骨架的存在显著提高了材料的耐磨性能，其磨损机制主要是微量的磨粒磨损与黏着磨损。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] VW103Z 镁合金舱体铸件铸造工艺研究 • 王迎新，付彭怀，彭立明 针对VW103Z镁合金舱体铸件的结构特点，设计了缝隙式浇注系统，利用Anycasting软件对舱体铸件低压铸造工艺进行了数值模拟，并进行了试验验证。结果表明：对于VW103Z镁合金舱体铸件，应将缝隙浇道延伸超出铸件下端面，使合金液以底注方式进入，可以保证合金液以层流方式平稳充型。缝隙浇道数量采用N=（πD上端面+πD下端面）/320进行计算获得。对于本研究中VW103Z镁合金舱体铸件，采用8根缝隙浇道，缝隙浇道厚度为铸件壁厚的0.75~1倍，宽度为35 mm，直径为铸件壁厚的4倍，充型速度≤42 mm/s时，可以获得合格的铸件。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 钛合金铸造用支撑座砂芯改性工艺研究 • 李重阳1，白志宇2，刘时兵1，韩鹏江3，刁云峰3，李鸿举1，李昕祺1 简要分析了某支撑座型芯常规材质制备的局限性，提出了一种基于3D打印砂芯的钛合金铸造用砂芯改性工艺。通过两次无机粘结剂的浸渗、焙烧处理，使砂芯在具备一定强度的同时维持高的尺寸精度，并且具有十分优异的脱芯能力。在实际生产验证中，铸件表面质量高，荧光检测无明显线性缺陷，铸件表面污染层厚度小于20 μm。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 篦板用新型节Ni 双相耐热铸钢的 高温氧化行为 • 高志喆1，潘晓坤2，王兴锋1，张朝磊2*，韦思明1，陈小艳1 针对一种篦板用新型节Ni双相耐热铸钢，采用连续增重法研究了其在900 ℃下的氧化动力学与氧化膜结构，并阐明了氧化膜的生长机制。新型节Ni双相耐热钢在900 ℃时抗氧化性能达到、甚至超过了奥氏体耐热钢的抗氧化性，氧化动力学曲线呈现抛物线规律。氧化膜包括4层结构，从基体向外方向依次为SiO2、MnCr2O4、Cr2O3、MnCr2O4。Mn元素的迁移使得双相耐热铸钢氧化层附近的铁素体比例增加。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 广州市校场北路西汉墓出土青铜器 制作工艺分析 • 吕良波 通过对广州市校场北路省物资局西汉墓出土鼎、壶、温酒樽、盒、釜、杵臼、盆、灯等典型器类青铜器铸造痕迹进行观察，对其制作工艺进行分析。结果表明，该批青铜器广泛采用二分范和分铸的方法进行铸造，二分范铸造的方法在汉代各地是比较普遍的。而附件的分铸既可以保证二分范脱模的成功率，同时也让青铜铸造过程分工更加精细，极大提高青铜器铸造的生产效率。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 不同铸造方法对Cu-12Sn-2Ni 合金微观组织 及性能的影响 • 贾志宏1，李晨阳1，鲁远勇2，纪嘉明2，张泽坤1，肖佳乐1 采用重力铸造、离心铸造制备了Cu-12Sn-2Ni合金，研究两种铸造方式对合金微观组织以及力学性能的影响。结果表明，重力铸造试样组织由α相、δ相所组成；离心铸造由于冷却速率快，导致亚稳相β′相的产生，细化了晶粒尺寸。离心铸造试样的抗拉强度可以达到378.84 MPa、伸长率为11.77%。对断口进行分析，发现在离心铸造试样中存在韧窝群，而在重力铸造试样中没有韧窝存在，这主要与晶粒尺寸、β′相的产生有关。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Zr 对铸造Al-Si-Cu-Mg 合金时效 硬化行为的影响 • 顾 琪1，周鹏飞1，2，孙 瑜2 利用硬度测试、拉伸测试、DSC、TEM等手段研究了不同Zr含量对铸造Al-Si-Cu-Mg合金的强化相时效析出的影响。结果表明：Zr在不同时效期间的作用不同，前期推迟GP1区的形成，峰值时效期间促进富Cu相的析出，时效后期抑制富Cu相向平衡相转变；Zr的加入提高了合金的力学性能。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于Ti-6Al-4V 合金团簇式设计合金 的组织性能研究 • 陈 红1，刘田雨1，赵 军1，刘时兵1，庞致远2，张 倩3，史 昆1，姚 谦1，岳 野1，严建强1 基于Ti-6Al-4V合金的团簇式12[Al-Ti12]（AlTi2）+5[Al-Ti14]（V2Ti），通过替换β-[Al-Ti14]（V2Ti）团簇式中连接原子的种类和比例，设计了Ti-6.07Al、Ti-6.06Al-1.97V、Ti-6.05Al-5.90V和Ti-7.16Al-1.99V 4种合金。结果表明，Ti-6.07Al、Ti-6.06Al-1.97V和Ti-7.16Al-1.99V合金为α单相组织，而Ti-6.05Al-5.90V合金为α+β两相组织。相比于Ti-6Al-4V合金，Ti-6.05Al-5.90V合金抗拉强度增加了165 MPa，达1 053 MPa，延伸率仅降低了2%，为4.5%；Ti-7.16Al-1.99V合金抗拉强度降低了115 MPa，为773 MPa，延伸率提高了162%，达17%。因此，Ti-6.05Al-5.90V可作为高强钛合金候选材料，Ti-7.16Al-1.99V合金可作为高韧钛合金候选材料。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 机械振动对AlSi7Mg 合金组织和 力学性能的影响 • 郁雯霞1，雷玉成2 研究了不同机械振动强度下制备出AlSi7Mg合金的凝固组织，随着机械振动的加强，合金的初生相平均尺寸和晶粒改性产生明显变化，初生相平均尺寸呈减小的趋势，相对应的晶粒细化程度逐渐增加。当机械振动强度分别为0、1.5、3.0、4.5和6 mm·Hz时，合金的初生相平均尺寸分别为48.99、47.06、43.75、39.12、28.67 μm；合金的抗拉强度分别为158.03、165.25、170.12、176.37、186.29 MPa；屈服强度分别为127.74、132.42、140.57、143.61、147.86 MPa；伸长率分别为2.20%、2.48%、2.71%、3.56%、4.80%。合金的力学性能随机械振动的加强逐渐升高。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 微量元素Zr+Sc 与凝固速度对铸造 Al-Li-Cu-Mg 合金组织性能的影响 • 胥晓晨，王安国，刘亚光，宿纯文，张 利，张 波，刘玉林 通过控制微量元素Zr+Sc与凝固速度，对铸造Al-Li-Cu-Mg合金进行熔体处理，研究两种因素对合金微观组织及性能的影响。利用光学显微境、场发射扫描电镜、X射线衍射仪、万用拉伸机等分别对合金的微观组织标定及力学性能进行分析和测试。结果表明：向Al-5Li-4Mg-3.5Cu基础合金中加入Zr+Sc后，合金的铸态晶粒得到明显细化，基体晶粒形貌由树枝状转变为近似等轴晶。向基础合金中加入0.2%Zr+0.4%Sc时达到晶粒细化极值，继续添加Zr+Sc元素则会降低细化效果，恶化合金组织；经过力学性能测试可知，添加0.2%Zr+0.4%Sc的合金的力学性能有了较大的提高，相比于基础合金抗拉强度提高了约48.57%，伸长率提升了27.93%；快速凝固时，添加0.2%Zr+0.4%Sc合金仅有Al2MgLi、Al3Zr、Al3Sc和Al8.9Li1.1相的析出，析出相的数量很少且尺寸极小。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 铸态QT700-8 重卡前接梁支架 铸造工艺设计及生产实践 • 丁以刚1，2，刘生发1，王 振1，郭元洲2，汪国昌2，何 强2，王 欣2 借助CAE软件对铸造工艺进行模拟优化，采用传统的粘土砂铸造工艺结合Si、Cu、Sn复合合金化成功生产了铸态QT700-8球墨铸铁重卡前接梁支架。使用光学显微镜（OM）及扫描电镜（SEM）等表征其显微组织和断口形貌。研究结果表明，基于CAE模拟结果对铸造工艺进行优化能减少样件调试次数，缩短铸件开发周期；采用静压造型线生产铸态QT700-8球墨铸铁件，其本体球化级别为1~2级，石墨大小6~7级，珠光体含量65%~70%，珠光体片间距约为0.33 μm，力学性能满足要求。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 曲轴箱体压铸模异形型芯的镶拼结构设计 • 程 瑞，侯丽彬 介绍了一款汽车发动机曲轴箱体的结构特点及技术要求，基于其结构特点和质量要求，在压铸模结构设计时，针对局部区域型腔较深、结构复杂的异形部位，采用镶拼式结构设计。同时对异形型芯镶拼结构进行了失效模式分析，通过对模具局部冷却能力、推杆尺寸及失稳性、螺栓强度等进行设计计算和校核，以保证模具镶拼结构设计的可靠性。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 高温合金环形件整体铸造工艺设计优化 • 李朝阳1，刘雅辉2，王国祥2，王 俊2，3 以某航空发动机环形件的整体精铸为例，使用数值模拟技术分析整体精铸工艺的熔体充型、铸件凝固缺陷和尺寸变形等关键问题，为工艺设计和优化提供理论依据。模拟和试验结果表明：通过整体浇注既满足了铸件成形需求又保证了铸件尺寸精度。通过冒口保温，有效控制了铸件缩松缺陷。最后获得了合格铸件。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 低压铸造铝合金车轮模具水冷结构设计 • 张建良，王胜辉 低压铸造模具冷却结构由风/水雾冷改为水冷，研究了冷却对模具铸造的影响。结果表明，水冷结构不同，作用位置不同，冷却效果不同。根据模具结构特点，合理布置水冷结构、分布，有效提高了铸造效率和铸件产品力学性能。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 厚大断面球墨铸铁尾架的研制 • 魏 伟1，2，3，沈 闯1，2，3，张磊磊1，2，3，李伟东4，郭庆福1，2，3，刁晓刚1，2，3，于志斌1，2，3 尾架是高压压铸机的重要部件之一，重16.8 t、壁厚大于400 mm。通过数值模拟软件优化铸造工艺，采用喂线法球化处理，多级孕育处理，试制了厚大断面球墨铸铁尾架铸件。结果表明，尾架铸件各项力学性能均达到了QT500-7材料标准的要求，铸件质量完全满足无损检测技术要求。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 数字孪生驱动的离心铸管机服务机器人 虚拟调试的研究 • 李振杰1，张 艳2，宋 彦1 机电虚拟调试可以避免机械运动产生干涉，缩短系统调试时间。本文针对离心铸管机服务机器人集成系统，进行了机电联合虚拟调试研究。建立了机器人集成系统的几何模型和数字孪生模型，研发了集成系统的控制系统和控制程序。借助于MCD平台，以PLCSIMAdvance作为虚拟PLC，搭建了数字孪生模型与PLC程序的双向通信模型。实现了PLC程序驱动数字孪生模型的运动，同时数字孪生模型也将运动状态反馈给PLC程序。进行了机器人集成系统的虚拟调试、整改直至其运行无误，然后进行了实物调试。结果表明：实物运行与数字孪生模型运行逻辑基本相同，并且实物联调的时间约是传统调试时间的三分之一。对铸造业自动化系统的调试方法具有借鉴作用。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 塔式集中熔化炉温差问题的研究 • 张笙辉1，冀 辉1，杨运堂1，李胜君2，张晓庆2 塔式集中熔化炉作为铝合金集中熔化的专用设备，在国内使用广泛，部分型号的塔式集中熔化炉经长时间使用后，易出现实际合金温度与设备显示温度相差较大的问题，造成能源浪费的同时使合金质量下降。本文通过对炉膛结构改造、变更热电偶位置等，解决了温差过大问题，提高了合金质量的同时，避免了能源浪费，可以为使用该结构塔式集中熔化炉的生产厂家提供参考。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 一种多副模具在线运行的真空 密封造型生产线 • 李邵亮 传统的真空密封造型工艺是采用两工位穿梭式移动小车造型方法，每次造型需要依靠移动小车把模具退回才能造型下一箱，真空切换也是依靠人工插拔才能实现，这种造型方式生产效率极低（只能一副模具运行），且自动化程度不高。针对上述情况，开发出了多副模具在线运行的造型方式，是靠辊道和转运车运载多副模具，由覆膜、喷涂、烘干、放冷铁、扣空箱、加砂振实、覆背膜、起模等工位组成的造型圈，提高了生产效率和质量，并且在一些公司得到了推广应用。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]