铝合金真空低压消失模壳型铸造技术特征研究

发布时间：2016-12-04 16:59

  本文关键词：铝合金真空低压消失模壳型铸造技术特征研究，由笔耕文化传播整理发布。

《华中科技大学》 2011年

铝合金真空低压消失模壳型铸造技术特征研究

刘德均  

【摘要】：寻求复杂薄壁铸件成形技术与方法，一直是铸造工作者的努力目标之一。本文针对复杂薄壁铸件的成形提出了“真空低压消失模壳型铸造新技术”，该工艺技术以发泡的泡沫模样为基础制备型壳，利用真空低压铸造工艺进行浇注，可获得高精度、高质量的复杂薄壁铸件。本文主要就真空低压消失模壳型铸造新技术的工艺参数优化、铸件组织性能以及典型复杂薄壁零件成形等技术开展研究，为该新技术在工业上的实际应用奠定基础。 本文系统研究了真空低压消失模壳型铸造工艺参数（浇注温度、充气流量、真空度、充气压力）与充型能力和铸件内部质量之间的关系。研究表明：真空低压消失模壳型铸造中的金属液充型能力，随着浇注温度的提高、充气流量的增大、真空度的提高、充气压力的增大均得到提高，其中充气流量对金属液充型能力的影响最为显著；随着浇注温度的提高，铸件的孔隙率会先降低后升高，而随着其他工艺参数值的增大，铸件的孔隙率降低、密度增大，铸件质量得到提高。铝（镁）合金真空低压消失模壳型铸造的最佳工艺参数为：浇注温度720℃～750℃，充气流量12m3/h～19m3/h，真空度-0.03MPa～-0.04MPa，充气压力0.03MPa～0.04MPa。 研究了真空低压消失模壳型铸造A356铝合金的组织和性能，同时与真空低压消失模铸造、重力消失模壳型铸造、重力消失模铸造进行了对比。真空低压消失模壳型铸造A356铝合金铸态显微组织组成为α-Al基体、Si和Mg2Si，晶界处不均匀地分布着大量共晶体和Si粒子。经T6热处理后，Si粒子形貌和分布得到改善，更加均匀的分布于晶界处。真空低压消失模壳型铸造A356铝合金（T6热处理后）具有优良的力学性能：拉伸强度为278.27MPa，延伸率为8.1%，，硬度为93.1HBS。真空低压消失模壳型铸造，与真空低压消失模铸造、重力消失模壳型铸造、重力消失模铸造相比，得到的铸件晶粒细小、密度高、孔隙率低，抗拉强度、延伸率、硬度显著提高，其综合力学性能最好。 选取了薄壁圆筒和进气歧管两个典型复杂薄壁零件进行铝（镁）合金真空低压消失模壳型铸造实验研究，对典型缺陷进行分析并提出了相应预防措施。成功试制了高质量的铝（镁）合金薄壁圆筒铸件和进气歧管铸件，体现了真空低压消失模壳型铸造新技术在复杂薄壁精密铸件成形方面的较大优势。对于真空低压消失模壳型铸造中常见的孔洞、浇不足、夹砂、空壳等缺陷，可以通过采取优化浇注系统、提高型壳质量、合理设置工艺参数、预热型壳、浇注器具，规范操作等措施来预防。

【关键词】：
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TG249.2
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 姜不居,崔旭龙;国际熔模铸造发展[J];机械工人;2002年01期

2 肖泽辉,罗吉荣;镁合金铸造生产在我国的现状及其发展对策[J];轻金属;2004年02期

3 姜不居,南密英,郭建政,闫双景;Replicast CS法用超薄高强度型壳的研究[J];特种铸造及有色合金;1992年06期

4 吴国华,罗吉荣;消失模铸造铝液充型速度研究[J];特种铸造及有色合金;2000年01期

5 胡晶玉,刘子利,王渠东,丁文江;AZ91镁合金负压消失模铸造流动性的研究[J];特种铸造及有色合金;2000年03期

6 李海树;熔模铸造复合工艺在汽车精铸件中的应用[J];特种铸造及有色合金;2003年01期

7 胡敏 ,樊自田 ,张大付 ,董选普 ,黄乃瑜;铝合金消失模真空低压铸造的充型特征[J];特种铸造及有色合金;2003年02期

8 叶升平 ,吴志超;北美和欧洲消失模铸造发展现状[J];特种铸造及有色合金;2004年02期

9 周泽衡;飞速发展的我国出口精铸业[J];特种铸造及有色合金;2005年03期

10 陈尧剑,黄天佑,康进武,张嘉;国内外消失模铸造技术研究新进展[J];特种铸造及有色合金;2005年10期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 冯喜瑞;低压铸造在大型薄壁航空铝合金铸件上的应用研究[D];南昌大学;2007年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吴岳壹;王进华;费良军;沈建明;陈敏;陈耘;周灵展;朱秀荣;;铸造成型局部加压补缩控制系统设计和应用实例[J];兵器材料科学与工程;2010年03期

2 马欣宇;范云波;陈敏;余艳;朱秀荣;侯立群;;前缸盖的间接挤压铸造技术研究[J];兵器材料科学与工程;2010年03期

3 陈广森;吴国华;王迎新;丁文江;;镁合金精密成形技术的国内外研究现状[J];材料导报;2008年07期

4 蒋文明;樊自田;廖德锋;赵忠;董选普;;真空低压消失模壳型铸造失模工艺优化研究[J];材料工程;2010年08期

5 刘子利,丁文江,胡晶玉,朱燕萍;消失模铸造AZ91镁合金的研究[J];材料科学与工艺;2001年02期

6 李锋军,沈厚发,柳百成,张殿德;消失模铸造液态金属充型速度的试验研究[J];材料科学与工艺;2003年03期

7 邹鹑鸣,魏尊杰,王宏伟,曾松岩;垂直缝隙式浇注系统充型过程水模拟[J];材料科学与工艺;2004年06期

8 刘云;李世嘉;侯击波;李传大;;精密铝铸件电磁泵负压充型测试技术[J];测试技术学报;2009年03期

9 杨晶,党惊知,候击波,魏俊;电磁泵充型砂型低压铸造复杂铝铸件技术研究[J];车用发动机;2002年04期

10 惠华英,余刚,叶立元;环保型镁合金阳极氧化工艺的研究[J];电镀与环保;2005年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 杨先锋;;消失模模样的冷冻干燥技术[A];中国机械工程学会铸造分会第十届消失模与V法铸造学术年会论文集[C];2011年

2 唐和雍;易红;张绪东;;低压铸造件气孔缩孔的质量改善[A];2012(第22届)重庆市铸造年会论文集[C];2012年

3 杨明全;周军;方异锋;;球铁管件消失模铸造充填过程的数值分析[A];2012(第22届)重庆市铸造年会论文集[C];2012年

4 蒋文明;樊自田;廖德锋;赵忠;董选普;;铝(镁)合金真空低压消失模壳型铸造技术[A];第九届全国铸造学会消失模铸造学术年会暨首届全国V法铸造学术年会论文集[C];2009年

5 王元庆;苏志权;孙昌建;;机械振动和Sb-Ce合金化对消失模铸造AZ91D组织及力学性能的影响[A];2009重庆市铸造年会论文集[C];2009年

6 王元庆;苏志权;孙昌建;;浇注温度和机械振动对消失模铸造镁合金组织和力学性能的影响[A];2009重庆市铸造年会论文集[C];2009年

7 卢行乐;陈平;江术忠;辜志明;;大型铝镁合金铸件缺陷成因及解决方案[A];2009重庆市铸造年会论文集[C];2009年

8 樊自田;吴志超;董选普;叶升平;黄乃瑜;;绿色铸造的典型工艺方法及其关键技术[A];科技支撑 科学发展——2009年促进中部崛起专家论坛暨第五届湖北科技论坛文集[C];2009年

9 魏伯康;严青松;禁启舟;叶锦瑞;徐海登;;铝合金缸盖铸造缺陷分析及控制[A];第八届21省（市、自治区）4市铸造学术年会论文集[C];2006年

10 王生鹏;;磁浮车辆大型复杂结构件的工艺研究[A];第八届21省（市、自治区）4市铸造学术年会论文集[C];2006年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 陈东风;消失模铸造镁合金表面合金化/陶瓷化研究[D];华中科技大学;2011年

2 蒋文明;铝（镁）合金真空低压消失模壳型铸造技术基础研究[D];华中科技大学;2011年

3 张立强;凝固界面换热系数反求及铝合金薄壁件压铸造工艺优化[D];湖南大学;2011年

4 陈忠伟;三元铝合金凝固组织控制[D];西北工业大学;2003年

5 吴和保;可控气压下镁合金消失模铸造充型凝固特征的基础研究[D];华中科技大学;2005年

6 肖泽辉;镁合金半固态流变压铸成形技术的研究[D];华中科技大学;2005年

7 田学锋;消失模铸造镁合金组织及性能研究[D];华中科技大学;2005年

8 严青松;智能控制的薄壁铝合金铸件真空差压铸造工艺与理论[D];华中科技大学;2006年

9 衷水平;锌电积用铅基多孔节能阳极的制备、表征与工程化试验[D];中南大学;2009年

10 李继强;镁（铝）合金真空低压消失模铸造工艺优化及组织质量控制研究[D];华中科技大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 吴蒙;浇注工艺对薄壁铝合金真空差压充型影响的研究[D];南昌航空大学;2010年

2 张喻;铸型用焓变材料的研究[D];沈阳理工大学;2010年

3 邱彬;汽车发动机缸体低压铸造工艺设计及数值模拟[D];太原理工大学;2011年

4 陈月蕾;大型铝合金主传动箱箱体低压铸造成形过程的数值模拟[D];沈阳工业大学;2011年

5 初国凯;铝合金缸体低压铸造过程的数值模拟及工艺优化[D];吉林大学;2011年

6 李明明;铸造凝固过程计算机数值模拟技术研究[D];武汉理工大学;2011年

7 汪文杰;铸造过程模拟软件后处理技术研究[D];武汉理工大学;2011年

8 刘芳;AZ91镁合金消失模铸造工艺的研究[D];太原科技大学;2011年

9 张广华;纯铜电极熔模铸造数值模拟及工艺研究[D];沈阳理工大学;2011年

10 贾伟涛;消失模铸造涂料的研制[D];沈阳理工大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 Bokhyun KANG;Yongsun KIM;Kiyoung KIM;Gueserb CHO;Kyeonghwan CHOE;Kyongwhoan LEE;;Density and Mechanical Properties of Aluminum Lost Foam Casting by Pressurization during Solidification[J];Journal of Materials Science & Technology;2007年06期

2 党惊知,刘云;旋转喷吹法对铝合金精炼的试验研究[J];华北工学院学报;1999年04期

3 曾建民,周尧和,张延威;薄壁复杂铝合金精密铸件调压成形[J];航空精密制造技术;1997年06期

4 曾建民,周尧和;薄壁铸件及其反重力成形技术[J];航空精密制造技术;1999年03期

5 刘子利,吴国华,丁文江,朱燕萍,李强;AZ91镁合金负压消失模铸造充型速度的研究[J];航空材料学报;2002年02期

6 金松哲,冉旭,陈华;稀土钇对含Zn和Mg铸态铝合金相组成物的影响[J];吉林工学院学报(自然科学版);1999年02期

7 冉广;周敬恩;王永芳;席生岐;;铸造A356铝合金的微观组织及其拉伸性能研究[J];金属热处理;2007年03期

8 王忠祥;;消失模技术的应用及其展望[J];科技信息;2007年07期

9 潘洪平,丁志勇,谢水生;镁合金加工技术的研究现状与应用[J];轻合金加工技术;2002年07期

10 韩夏云,龙晋明,薛方勤,郭忠诚;镁及镁合金应用与表面处理现状及发展[J];轻金属;2003年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 吴和保;可控气压下镁合金消失模铸造充型凝固特征的基础研究[D];华中科技大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 张大付;镁合金低压消失模铸造典型缺陷试验研究[D];华中科技大学;2005年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨彬;王国强;陈建华;武群力;;消失模工艺在铸件生产中的应用[J];金属加工(热加工);2011年09期

2 王彬;付明;蒋明超;王国林;;采用树脂砂—消失模工艺生产大型铸件[J];中国铸造装备与技术;2007年06期

3 郜永才;;用消失模工艺铸造自来水球墨铸铁异形管件[J];现代铸铁;2006年04期

4 李伟;;消失模工艺在艺术品铸造中的应用[J];特种铸造及有色合金;2006年05期

5 肖长浩;;消失模工艺在矿车铸件生产中的实践[J];铜业工程;2007年03期

6 ;技术革命的一个方向 大家动手研究采用壳型铸造[J];铸造;1958年09期

7 焦云,陈小清,庞维诚,陈松林;支架体的消失模铸造工艺研究[J];铸造设备研究;2003年06期

8 王忠祥;;消失模技术的应用及其展望[J];科技信息;2007年07期

9 岳钟英;北京农业机械研究所举办壳型铸造展览会[J];铸造;1957年04期

10 ;壳型铸造高速钢刀具[J];铸造;1972年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 应根鹏;郑又春;章舟;;消失模白模粘接剂之全攻略[A];第九届全国铸造学会消失模铸造学术年会暨首届全国V法铸造学术年会论文集[C];2009年

2 杨彬;王国强;陈建华;武群力;;消失模工艺在铸件生产中的应用[A];2010全国机电企业工艺年会《上海电气杯》征文论文集[C];2010年

3 应根鹏;郑又春;章舟;;实用新型消失模专用胶棒的实践应用[A];中国机械工程学会铸造分会第十届消失模与V法铸造学术年会论文集[C];2011年

4 应根鹏;郑又春;章舟;;消失模白模专用胶实务十问答[A];中国机械工程学会铸造分会第十届消失模与V法铸造学术年会论文集[C];2011年

5 刘玉满;刘翔;;消失模先烧后浇空壳无碳铸造法[A];2010消失模铸造论文集[C];2010年

6 刘玉满;刘翔;;桂林5号超强涂料与消失模先烧后浇空壳铸造法[A];第九届中国铸造科工贸大会论文选集[C];2009年

7 韩建华;黄泉丰;刘祥泉;;消失模真空系统合理设计和调控及真空度的正确选择[A];2010消失模铸造论文集[C];2010年

8 韩建华;黄泉丰;刘祥泉;;消失模真空系统合理设计和调控及真空度的正确选择[A];第九届中国铸造科工贸大会论文选集[C];2009年

9 刘中兴;贺闻豪;叶升平;;中小件球铁消失模模具设计与制造[A];重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会2010重庆市铸造年会论文集[C];2010年

10 马怀荣;刘祥泉;韩建华;梁波;张现诚;张建满;;V法铸造工艺的新发展——将消失模工艺嫁接到V法铸造工艺的新方法[A];中国机械工程学会铸造分会第十届消失模与V法铸造学术年会论文集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 孟宪玲;[N];中国贸易报;2008年

2 李玲玲 赵登峰 张志芳;[N];华北电力报;2003年

3 记者 刘玉树 通讯员 侯婷;[N];中国电力报;2006年

4 贾涛;[N];中国职工科技报;2006年

5 本报记者　孙锦;[N];深圳特区报;2006年

6 山西焦煤集团公司矸石电厂 杨兴海;[N];山西科技报;2002年

7 岳梅;[N];中国医药报;2005年

8 通讯员 李红江;[N];中国电力报;2006年

9 记者 高原　特约通讯员 薛克宗;[N];新清华;2011年

10 马宝骏 王兆勤 马海荣;[N];工人日报;2001年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 蒋文明;铝（镁）合金真空低压消失模壳型铸造技术基础研究[D];华中科技大学;2011年

2 赵忠;振动压力下铝（镁）合金消失模铸造组织性能研究[D];华中科技大学;2010年

3 冯月斌;氧化铝真空碳热还原和碳热还原—氯化—歧化反应研究[D];昆明理工大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘德均;铝合金真空低压消失模壳型铸造技术特征研究[D];华中科技大学;2011年

2 吴进;复杂机体消失模模具设计及铸造工艺模拟[D];华中科技大学;2012年

3 王亮;消失模高铬铸铁[D];华中科技大学;2009年

4 王亮;消失模高铬铸铁—高锰钢复合耐磨弯管铸造工艺研究[D];华中科技大学;2009年

5 冯博;铝合金汽缸盖消失模铸造充型及凝固过程数值模拟[D];河北科技大学;2012年

6 方雷;复杂异型铸件的消失模—砂型复合铸造工艺研究[D];华中科技大学;2009年

7 方雷;复杂异型铸件的消失模-砂型复合铸造工艺研究[D];华中科技大学;2009年

8 欧阳书荀;消失模模具CAD关键技术的研究[D];华中科技大学;2010年

9 刘瑞丽;提高消失模铸钢件冒口补缩效率的研究[D];华中科技大学;2011年

10 王子岩;铝合金汽缸体消失模铸造充型及凝固过程模拟[D];河北科技大学;2011年

  本文关键词：铝合金真空低压消失模壳型铸造技术特征研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：204477