铸造工艺论文十篇

时间:2023-04-03 10:24:19

铸造工艺论文

铸造工艺论文篇1

1)铸造收缩率。考虑到客户明确要求材质上添加Cu合金,宽、高方向选用1%的缩尺,长度方向选用1.2%的缩尺。2)机械加工余量。参照客户要求所有加工面的加工余量在4mm~10mm范围内,导轨面、轴孔在发运前要进行粗加工,确定铸件导轨和轴孔的加工余量12mm,其余加工面的加工余量按照10mm制作。3)尺寸精度。在无特别指定情况下,拔模斜度、长度尺寸公差及壁厚尺寸公差参照顾客规范和公司内部规范制作。结构牢固、合理,尺寸、形状稳定精确,表面光洁,不变形[1]。对于影响铸件起型(芯)处均要求做成活块,且要求不允许出现尖角料,所有活块必须做标识,安装起型装置。

2造型材料

砂型、砂芯无特殊要求全部使用呋喃树脂砂。涂料下型外观芯采用喷涂方式,内腔芯采用流涂方式,易粘砂内腔部位采用先刷一遍涂料,后流两遍涂料的方式,其涂层厚度为0.5mm~1mm,且要求刷涂后的表面光滑均匀。涂料在每刷一遍后用明火点燃(醇基),使其自然干燥,每流涂一遍用煤气烘烤(水基),使其自然干燥,组芯合箱后再使用烘箱烘烤型腔。制芯时,轴孔芯、易粘砂部位采用铬矿砂。

3浇冒口系统

3.1浇注系统

浇注系统选择开放式:遵循快速充型原则(浇注时间短)和内浇口处低流速原则,多采用全开放、多点分散浇注方式,使铸型温度均匀,从而降低了铸件局部出现过热,降低了铸件出现冲砂、粘砂等缺陷。树脂砂铸铁件浇注时间可由下式确定:t=22.6×W(/ρ×S×fv×h12)(1)式中:t—浇注时间,s;W—浇注重量,3490kg;ρ—铸铁密度,灰铁件~7.0,kg/cm3;fv—速度因子(根据浇注系统类型确定);底注:fv=0.5;h—静压头:100cm;S—阻流断面面积,43.5cm2;计算得:t=51.8s.直浇道:80mm,直浇道面积50.24cm2;横浇道:(65+80),85×2mm,横浇道面积127.5cm2;内浇道:12×35(mm);4×25(mm),内浇道面积135.02cm2;直∶横∶内=1∶2.5∶2.7内浇口理论平均流速:V内=0.85m/s,可以实现在内浇口流速低的情况下快速充型。为验证上述计算结果的正确性,通过MAGMA软件做充型和温度场分析,结果见图4、图5,充型速度与理论计算基本一致,模拟充型时间为45s,理论计算为51.8s.从MAGMA模拟出的温度场结果来看,内浇道的开设比较理想,温度场分布均匀,基本上可以实现同时凝固,如图6、图7所示。

3.2冒口设计

此产品属于灰铁、薄壁机床铸件,厚大断面处于浇铸时的下型,不存在特殊的补缩要求。因此,铸造工艺上设计的冒口,主要是以排气畅通为主。按1.5S阻流截面积≤S排气截面积≤4S阻流截面积原则,设计冒口排气面积。

4浇注熔炼要求

1)化学成分控制目标。在满足顾客材质的化学成分和力学性能要求的前提下,根据公司内部配料规范,严格控制化学成分。2)熔化、浇注过程温度及时间控制。熔炼出铁温度控制到1460℃~1500℃;浇注温度控制到1380℃~1400℃;浇注时间控制到50s~60s;3)熔炼材质变质处理。采用包内孕育、孕育槽孕育和浇口盆孕育相结合的方式对铁液进行变质处理。

5结论

铸造工艺论文篇2

关键词:铸造工艺 教学内容 课程体系

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)05(a)-0184-01

铸造是材料成型与控制专业的一个重要的方向之一,也是促进本科生就业的一个重要的方向,《铸造工艺与设备》是铸造专业方向的主干课程,本课程讲授铸造工程师必备的工艺理论和基础知识,使学生了解和掌握铸件生产的过程;铸造工艺及工装设计的基础知识[1];掌握铸造生产过程中铸造工艺理论和基本操作技能,促进知识向技能转化;对铸造生产的铸件进行具体设计。

1 该课程的现状

(1)课程体系不完整,该课所涉及的领域较多,必须先修完金属学、传热学、流体力学、材料力学、铸件凝固原理等基础课和专业基础课,才能很好的理解和学习铸造工艺学。也是铸造工艺学是一门理论性与实践性兼备的课程。例如,流体力学就没有这门课程,在学习《铸造工艺与设备》中相关浇道系统设计时,就要用到伯努力流体力学方程,就造成了学生的理解困难[2]。另外还缺少《合金熔炼与设计》课程。铸造专业方向作为材料成型与控制专业的方向之一,其专业基础课程和其它方向有其显著特点。需要抓紧铸造的课程体系建设,对本课程体系进一步的调研和调整。

(2)缺乏实验环节,目前实验室建设在初级阶段,没有专门的实验室及实验人员。铸造合金性能、造型材料检测、铸件无损检测、铸造CAE等实验都没有条件开展[3]。缺乏和理论课程相配套的实验。其中造型材料检测系列实验不仅是铸造方向必备,在科研上的应用也是相当好。

2 采取的措施

在当前教学条件极其有限的情况下,针对课程特点采取了一些措施。

(1)课程内容的选取。

课程的内容安排上,从工程实际出发,既保证理论内容的完整和严密性,又不拘泥于烦琐和枯燥的理论推导。按照从铸件工艺性分析到材料对工艺性影响因素的分析、从工艺方案选择到浇注系统设计、从现代铸件设计方法到工厂的铸造工艺设计、从传统的造型材料到现代造型材料顺序循序渐进安排教学内容,由浅入深,由简单到复杂,符合学生的认知规律[4]。

在教学内容上,根据最新科技发展状况及时加入一些新内容,转移侧重点,删除一些过时的内容,使学生能够及时了解和掌握实用的专业知识和本专业科学技术发展最前沿的动态[5]。将一些计算机模拟结果引进浇注系统和冒口的设计中。调整与其它课程的关系,避免内容上的重复,与整个教学体系融为一体。例如,在本课程的“金属-铸型的相互作用”的内容有大量的内容与《材料成型原理》的“凝固原理”里面的内容重复。把铸造工艺设计与工厂实际生产挂钩,挑选一些有代表性的实用零件进行工艺分析和设计。以工厂目前实践中应用的最具有代表性铸件为背景内容进行介绍,使得学生很容易掌握本专业设计前沿技术,同时也掌握工程应用中的一些非常重要的概念和结论。例如,将学生生产实习过程中(东风公司)看到的铸件为课堂实例进行讲解。

(2)建立铸造工艺资料库,为保证《铸造工艺与设备》课程以及课程设计、毕业设计的顺利进行,提高教学质量,提高学生铸造工艺设计能力,弥补铸造工程实践的不足[6~7]。在互联网上收集了大量的铸造工艺图片、视频,得到大量的工厂实际工艺设计实例,以及大量适合于铸造工艺设计的机器零件图,且可以满足学生毕业设计和课程设计的题目需求。

(3)建立网络学习环境,目前本课程的电子教案和电子网络课件进入“网络课程综合平台”上运行,学生可以在网上阅读和下载与教学相关的资料,同时也可以通过网络对学习中遇到的问题进行交流和讨论。今后将继续对本课程的网上资源进行补充和完善。

3 建议

为加强本方向的实践环节作以下建议:(1)加快引进具有高级职称的人才或者对年轻教师进行企业培训;铸造方向需要加紧人才引进。在适当的时候应该选派青年教师到重点高校或者企业进行专业性培训,使得在专业上得到更快的成长。(2)加快铸造工艺实验室的建设和规划;参与铸造工艺设计大赛,中国机械工程学会、中国机械工程学会铸造分会举办的“中国大学生铸造工艺设计大赛”,清华大学、华中科技大学、重庆大学等国内知名大学参与,有大量的硕士与本科生参赛,并且取得较好成绩。建议参与比赛,以压力铸造为主,结合“压铸工艺”课程、三维建模软件UG、AnyCasting计算机模拟软件,结合实际开发的压铸模具与工艺。

4 结语

本文就本课程的教学现状,教学课程体系、在教学内容、教学资料整理等方面做了一些探讨。并且为加强实践教学,提出了一些本专业方向建设的建议,以求促进本专业的学习与工程实践更进一步紧密结合。

参考文献

[1] 刘全坤.材科成形基本原理[M].北京:机械工业出版社,2007.

[2] 何茂农,王玉蜂.分段武模块化教学模式探索[J].中国培训,2006(11):52-53.

[3] 王素玉,刘桦.模块化教学的应用设计与实践[J].山东工业大学学报:社会科学版,2000(5):79-92.

[4] 孟延军,关昕,陈涛.材料工程技术专业整体教学改革与实践[J].中国成人教育,2008(7):164-165.

[5] 陈平昌.材料成型原理[M].北京:机械工业出版社,2000.

铸造工艺论文篇3

Cu-Ni-Si-Ag合金动态再结晶数学模型张毅 刘平 田保红 张轼 陈小红 贾淑果 刘勇 (787)

差相磁场对水平连铸7075铝合金锭坯组织与性能的影响朱庆丰 赵志浩 王向杰 王高松 崔建忠 (791)

Mg-9Gd-4Y-0.6Zr合金的低温塑性分析肖阳 张新明 (794)

6005A铝合金反向等温挤压热性能试验及数值模拟葛小霞 乔及森 张涵 (797)

负向电流密度对镁合金微弧氧化电压及陶瓷膜的影响赵晖 朱其柱 金光 易赟 (800)

国内行业动态

铸造业技能人才培训基地落户沈阳 (790)

美对华铝挤压材“双反”调查嘉兴企业积极应诉 (793)

500万吨生铁铸件加工项目有望落户恩施 (832)

山东铸造史上最大铸件在东营出炉重达82吨 (839)

平阴“铸”成中国玛钢(可锻铸铁)管件生产基地 (855)

太重大型铸锻件国产化研制项目奠基 (863)

计算机应用技术

模底砖孔径影响大钢锭浇注及凝固过程的数值模拟张文 钟云波 王赟 王江 雷作胜 任忠鸣 (803)

基于ProCAST的拉伸试棒的金属型铸造工艺分析邱彬 张金山 姬国强 王星 赵高瞻 (807)

含孔隙纳米晶体材料力学性能的计算模型李政辉 尹侠 周剑秋 (810)

北京汇高精密铸造设备厂 (806)

第69届世界铸造会议论文题录(之一,大会报告,9篇) (883)

关于举办铸造自动化装备应用培训班的通知 (888)

海外文献速报万里 (889)

专利文献信息金专 (890)

《特种铸造及有色合金》杂志稿件要求 (891)

CONTENTS & ABSTRACTS (I0001)

综述

快速成长中的中国压铸机制造业陈金城 翟春泉 (813)

半固态加工

A356.2合金半固态坯料的复合制备工艺朱广余 薛克敏 李萍 薛传妹 姜华海 江政 (819)

SIMA法工艺参数对半固态5083合金组织及成分偏析的影响肖文华 刘允中 刘丘林 李凤仙 (823)

铸态亚共晶高铬铸铁重熔时先共晶相的演变张玲 王铁旦 周荣锋 蒋业华 周荣 (827)

压力铸造

挤铸、压铸ADC12铝合金连杆端盖的组织和性能比较唐全波 姜巨福 王迎 (830)

特大型铝合金导体金属型低压铸造工艺的探讨孙起立 (833)

基于准固相区多场仿真的镁合金压铸件热裂成因分析郑金星 王成勇 刘全坤 李杨德 (835)

铝合金压铸高效水基脱模剂的研制陈财康 李磊 (840)

精密铸造

影响蜡模变形的因素及控制措施侯立猛 (842)

浅谈钩锁熔模铸造生产的过程控制王爱莲 (844)

复合材料

SiCp/Al复合材料等径角挤压工艺研究孙有平 严红革 何江美 陈刚 (845)

梯度强磁场下制备TiAl3增强铝基复合材料娄长胜 刘印 王强 张伟强 (849)

微弧氧化法制备V2O5/TiO2复合膜的结构及光催化性能李欣蔚 蔡启舟 何剑 赵萱 陈喜娣 (852)

氩弧熔覆制备WC颗粒增强复合涂层及其组织性能研究杨皓宇 杜晓东 王建峰 (856)

国际行业新闻

美铸协更新安全健康生产指南 (848)

轻有色合金

喷射沉积Mg-Al-Ca合金微合金化成分分析与挤压工艺章国伟 齐志望 辛海鹰 秦占明 陈刚 陈伟 (859)

制备工艺对Al-5Ti-0.25C-2RE组织及细化效果的影响 赵红亮 高雅 李苗 (861)

稀土对过共晶Al—Si合金中共晶Si变质效果的热分析谭玉雯 吴树森 曾勇 毛有武 (864)

Ti含量对Al-Mn合金铸态组织的影响杨永军 张金山 张永青 赵高瞻 梁伟 (867)

Cu对Al-Si-Cu—Ni合金组织和力学性能的影响贾祥磊 陈大辉 朱秀荣 侯立群 彭银江 (871)

铸造活塞耐磨环粘接问题原因浅析王翠玲 周丹 赵志广 夏仁忠 (874)

重有色合金

高强耐磨铝黄铜(KK5)硬质点的研究朱权利 张先满 陈家坚 陈维平 汪桂龙 李晨 陈志力 (876)

高铅青铜摩擦环铸造工艺改进王清宇 (878)

镍基合金细粉的再造回用张东培 (880)

艺术铸造

龙凤五钮长方镜——难度颇高的大平面铸造技术——《中国古代艺术铸造系列图说》之四十五谭德睿 (881)

添加剂对自蔓延法制备Cu-Cr合金的影响豆志河 张廷安 张志琦 牛丽萍 赫冀成 (687)

喷射沉积SiCp/7090Al复合材料板材高温拉伸变形行为孙有平 严红革 陈刚 何江美 (691)

国内行业动态

铝资源清洁生产与循环利用技术创新战略联盟成立 (690)

铝产业链体现中国速度,产量同比增幅26%以上杨征 (736)

有色加工材5%出口退税取消 (745)

中铝连续3年进入世界500强 (775)

实用研究

一种铸件/铸型界面传热系数的反求法许征兵 曾建民 (694)

基于小波分析的镁熔液第一气泡检测方法研究许四祥 马爱萍 汪敏 黄国放 (697)

Ca、Si复合合金化对AZ31镁合金显微组织的影响李继强 张磊 刘文 张钊 (699)

2010年中国有色金属工业暨铝加工国际论坛在上海举行 (701)

镁合金表面锌铝合金冷喷涂层性能的研究赵惠 黄张洪 李平仓 王虎年 (702)

国际行业新闻

俄罗斯5月铜、锌、镍和铝产量同比增加 (696)

WBMS:1~4月全球锌市供应过剩28.8万吨 (704)

印度钛业发展势头迅猛 (721)

大型黄铜铸造企业落户美国俄亥俄州 (733)

新路虎将配备CGL(蠕墨铸铁)发动机缸体 (738)

WBMS:1~4月全球铝市供应过剩29.5万吨 (741)

日铝协预测2020年全球铝需求缺口1000万吨 (757)

IAI:5月全球铝库存月增3.1% (757)

欧盟对铝进口继续征收3%的关税 (765)

英国铝合金价格下跌 (771)

巴克莱:铜价可能跌至6037美元/吨 (778)

力拓投资4.69亿美元在美建镍、铜矿 (782)

计算机应用技术

铸铜冷却壁充型过程数值模拟杜晓明 黄勇 赵敏 (705)

基于Pro/E的压铸模具设计及其变形分析朱蓉英 葛正浩 (708)

半固态加工

二次加热工艺对半固态Al-6Si-2Mg合金组织的影响管仁国 赵占勇 朱立杰 黄红乾 (710)

6063铝合金半固态反挤压数值模拟王姣姣 路贵民 尚淑珍 方舟 李宏华 (714)

成形工艺参数对沿程流动初生固相演变的影响谭建波 李增民 李立新 (718)

镁合金半固态注射成形试验及注射速度控制方法张涛 刘勇兵 隋铁军 李斌礼 沈锋利 崔晓鹏 (722)

泡沫铝半固态制备工艺及组织研究游晓红 王录才 靳彪 (724)

北京汇高精密铸造设备厂 (717)

2010年中国国际铝工业展览会在上海举办曾祥科 (728)

直列式六缸发动机的消失模铸造三维数值模拟张志莲 肖云峰 (743)

铝合金缸体、缸盖的消失模铸造高成勋 刘伟明 颜鹏远 (746)

海外文献速报万里 (791)

专利文献信息金专 (792)

《特种铸造及有色合金》杂志稿件要求 (793)

CONTENTS & ABSTRACTS (I0001)

压力铸造

ADC12铝合金汽车缸盖罩压铸件浇口CAE分析夏建生 窦沙沙 (729)

高速列车制动装置中气室压铸件ADC1疲劳失效起因分析董普云 赵海东 张璟 高军民 (731)

工艺参数对ADC12铝合金连杆端盖挤压铸造过程的影响唐全波 姜巨福 王迎 (734)

3Cr2W8V钢和H13钢模具在纯铜压铸中的使用寿命杨红梅 杨旭 梁栋 江红亮 王勤 (737)

精密铸造

涂敷浆砂陶瓷型熔模铸造在铜艺术铸件中的应用周本植 (739)

再谈熔模铸造中缩孔缩松的特殊解决方案罗均强 黄光兴 吴大波 (742)

复合材料

钢基材表面无机熔融盐电镀铝的研究周启来 沈涛 薛丽红 严有为 (748)

电渣熔铸双金属复合材料锤头的组织性能杨勇勤 黄年喜 胡须忠 (751)

Ni诱导无压浸渗法制备不锈钢/Al2O3陶瓷复合材料韩孟岩 陈维平 杨少锋 (753)

轻有色合金

低压电弧喷涂Ti涂层组织形态及其制备工艺宋丹 李德元 张广伟 赵灵艳 (758)

NaVO3对AZ91D镁合金微弧氧化膜的影响吴召刚 马颖 马跃洲 潘振峰 郝远 (761)

铸造Al-25Si-xFe-yMn合金凝固组织的研究黄海军 冯皓 张济山 (766)

高能超声对Al-20Si合金组织和力学性能的影响杨俊 程和法 黄笑梅 肖志玲 刘铭 (769)

Ca对快速凝固Mg-6Zn合金薄带组织与性能的影响张先满 朱权利 周涛 (772)

重有色合金

再生铜熔炼过程节能与提质关键技术研究谭易君 周萍 闫红杰 李刚 凌昌伟 (776)

大型铝青铜衬套的离心铸造工艺研究杨为勤 (779)

艺术铸造

错金银四龙四凤铜方案——经多次铸、焊成形的复杂结构杰作——《中国古代艺术铸造系列图说》之四十四谭德睿 (783)

述评

铸造强国正在崛起——透过2010中国国际铸造博览会看中国铸造业的发展张立波 温平 支晓恒 荣丽辉 范琦 (785)

国际会议

第十一届合金与复合材料牢固态形成国际会议(S2P2010)论文题录(之一,42篇) (787)

第十一届合金与复合材料牢固态形成国际会议(S2P2010)论文题录(之二,63篇)

Pb-Bi包晶合金凝固过程的DSC差热分析胡小武 李双明 高斯峰 刘林 傅恒志 (589)

Ti-47Al-2Cr-2Nb合金熔体与Y2O3型壳的界面作用原赛男 唐晓霞 张虎 (593)

国际行业新闻

沙特将成为世界主要铝净出口国 (592)

印尼4月锡出口预计同比增加 (601)

1~3月全球铅供应过剩4.2万吨 (610)

2010年全球镍市场将缺口3.5万吨 (620)

4月全球原铝产量同比增长3.6% (624)

4月美国铝订单环比下降4.2% (667)

美国4月年率化后铝产量降至172万多吨 (667)

1~3月全球锌供应过剩15.7万吨 (673)

实用研究

电磁搅拌态Al-5Fe基合金轧制及组织与性能付大军 袁晓光 刘喜欢 (596)

Cu-10Ni-4.5Sn合金的铸态组织、性能及退火工艺蔡薇 彭丽军 谢从友 任欣 黄志刚 陈绍广 (599)

基于ProCAST的铝合金制动油缸铸件工艺分析及改进饶磊 李小龙 张莹 (602)

碳纤维增强铝基复合材料熔体真空除气车德会 姚广春 康伟 (605)

改良ZL101合金的力学性能苏广才 庞祖高 张修海 艾香红 唐汉坤 (608)

Sc、Zr微合金化对Al-4Cu-1.5Mg合金组织与性能的影响向青春 侯丽娜 赵静 李荣德 (611)

Sr对Al-Mg-Si-Cu合金板织构的影响陈海军 关绍康 张春香 (614)

国内行业动态

大连铸造:呈集群式发展 (607)

宝鸡秦川集团风电铸件走红欧美 (616)

毛重41吨的全国最大实型铸件诞生 (629)

排气岐管用铸铁件暨奥氏体铸铁件标准出台 (642)

北一铸造:依托技术创新赢得市场 (656)

2010年我国汽车铸件产量预计将达1148万吨 (684)

计算机应用技术

大型高铝锌基合金轴瓦铸造工艺优化高存贞 杨涤心 谢敬佩 王爱琴 王文炎 (617)

基于BP人工神经网络模型的离心铸造高锰铝青铜数值分析杨大韬 杨为勤 党旭亮 (621)

电磁复合铸造轧辊凝固过程分析邵抗振 魏世忠 (625)

铸造ERP系统中账套的研究与开发陈永聪 周建新 陈立亮 (627)

半固态加工

铸造压力对AZ91D镁合金流变压铸件致密性的影响杨柳青 康永林 张帆 丁瑞华 李炯 (630)

会议消息

2010年中国国际钛业高峰论坛在西安举办 (632)

国际铝土矿和氧化铝委员会高层论坛在郑州举办 (660)

第五届中国铜加工行业发展论坛在杭州举办 (681)

第69届世界铸造会议暨2010中国铸造活动周预通知 (I0016)

压力铸造

压铸用高真空控制系统的开发与应用万里 林海 何伟 吴树森 (633)

ADC12铝合金连杆挤压铸造唐全波 姜巨福 王迎 (636)

挤压铸造Al-6.8Zn-2.6Mg-2.3Cu的组织和性能张卫文 罗江勇 张文飞 李元元 (639)

压铸模温度场与铸件收缩性关系的研究及应用李晓棠 吴军 沈瑞 温恩龙 李蒙 于峰 张庆 (643)

切边、清理等后处理工艺对发电机支架压铸件变形的影响袁静 赵炳华 (645)

斜滑块分型推件块推件壳体压铸模王名涌 田福祥 (649)

精密铸造

弯头熔模铸件组树方案的工艺改进王明峰 张冰 张俊 王峰 (650)

熔模铸造中铸件缩孔的特殊解决方案罗均强 (652)

消失模铸造

消失模铸造钢爪工艺的改进安敬江 周辽奇 张孝义 闫青宇 谢新宇 丁永恒 (653)

铬铁矿砂在消失模铸造耐磨球生产中的应用张德生 张得亮 (655)

离心铸造

大口径离心球墨铸铁管芯盒底座的改进金美余 张冰成 王玉 樊明峰 张文军 (657)

重有色合金

添加RE对电解铜箔组织与性能的影响何田 易光斌 蔡芬敏 杨浩坤 彭文屹 杨湘杰 (658)

复合材料

SiCp增强铝基复合材料离心铸造活塞的组织与性能刘光辉 刘昌明 王开 邹茂华 (661)

超重力下燃烧合成TiB2-(Ti,W)C共晶复合陶瓷结构 黄雪刚 赵忠民 张龙 潘传增 苏官灵 曲振生 杨权 (664)

SiO2原位制备Al2O3P/Al-Si复合材料张瑞英 史志铭 李红霞 (668)

SHS-离心法制备陶瓷内衬复合钢管的组织结构周启来 薛丽红 严啓志 陈盛斌 秦建军 易秀明 严有为 (671)

轻有色合金

超声处理对AZ31镁合金组织和性能的影响赵宇昕 王朝辉 李淑波 杜文博 (674)

工艺参数对AlSi30高温搅拌摩擦加工表面缺陷的影响魏绍生 卢德宏 周明 李慧平 蒋业华 (677)

一种铝缸盖重力铸造过程中“冒泡”问题的分析刘永跃 钱辉 胡宪兵 陈照达 (680)

铝合金铸件埋铜管成形油路的技术李华文 (682)

企业专访

棘刺纹尊——繁密峻深的范线刻塑技术——《中国古代艺术铸造系列图说》之四十三谭德睿 (685)

英文摘要

CONTENTS & ABSTRACTS (I0001)

以先进技术为持续高速发展动力的高新企业——专访广东鸿特精密技术股份有限公司 (I0009)

部分金、银奖论文作者简介 (I0015)

《特种铸造及有色合金》杂志稿件要求 (I0019)

优秀论文评选

第十二届(2009年度)“福士科”杯中国机械工程学会铸造专业优秀论文评选结果公告 (I0013)

海外文献速报

海外文献速报 (I0017)

专利文献信息

专利文献信息 (I0018)

锥桶式流变成形机制备A356铝合金半固态浆料的研究张帆 康永林 杨柳青 丁瑞华 (491)

原位合成TiB2/Al-4.5Cu复合材料的热处理特性张磊 尧军平 杨滨 (495)

国内行业动态

“交城铸造”勇闯国际市场 (494)

中国二重浇注成功最大有色铸件 (497)

湖北曾都打造“中国最大,世界一流”汽车铸件基地 (516)

圣泉集团获得多项荣誉称号 (535)

天瑞集团成为亚洲最大的铁路专用件铸造基地 (563)

工信部提高六行业淘汰任务铜铝铅锌总计80多万吨杨征 (572)

“圣泉与铸造企业同行——铸造新技术、新材料全国巡回推广会”启动仪式在京举行 (578)

第四届“圣泉杯”全国铸造工人技术操作能手在京颁奖 (586)

实用研究

半连续铸造中脉冲水冷却技术对扁锭底部翘曲的影响郭世杰 王家淳 刘金炎 吴文祥 王乐酉 (498)

Sb对水平连铸大直径灰铁型材断面敏感性的影响孟令楠 徐春杰 张忠明 (501)

基于ProCAST的TiAl叶片缩孔缩松预测及工艺优化潘利文 高永 高文理 胡治流 郑立静 张虎 (504)

计算机应用技术

基于DEFORM-3D的铝合金筒形件旋压成形过程数值模拟刘陶 龙思远 (508)

数值模拟内圆角半径对AZ31镁合金等径角挤压过程的影响刘晓峰 张敏刚 孙述利 孙钢 柴跃生 (511)

铸造CAE后处理中二值差分数据重构方法研究庞盛永 陈立亮 陈涛 殷亚军 周建新 廖敦明 (514)

耐热稀土镁合金活塞金属型铸造过程模拟分析陈长江 王渠东 胡志恒 尹冬弟 丁文江 (517)

国际行业新闻

日本2月锌出口同比重挫61% (510)

CPM预测今年全球钼需求将增12.5% (510)

至2013年美国铝产量的年均增长率将超过9% (519)

美铝推出世界最轻卡车铝轮毂 (522)

ILZSG预测2010年全球锌供应将过剩 (522)

全球3月原铝日均产量增加至6.6万吨 (530)

2010年全球精炼铜市场供应将过剩 (537)

巴西CBA铝业公司计划将铝挤压产能扩大56% (545)

今年锡价每吨不会超过1.8万美元 (549)

澳洲钨业企业收购ACT欲建大型钨铁冶炼厂 (565)

英国再生铝价格上涨到2006年以来最高位 (583)

全球铝2月库存减少2.4万吨 (583)

半固态加工

电磁搅拌和等温挤压对ZA27合金半固态组织的影响段兴旺 (520)

压力铸造

低压铸造A356.2铝合金轮毂T4热处理工艺的探索刘宏磊 许斌 姬绍川 郑宝全 (523)

型腔背压条件下的压铸数值模拟及缺陷分析周照耀 曹文炅 何毅 吴苑标 (525)

一模多件压铸成形的缺陷分析及对策王武 万里 黄志垣 陈亮 廖伟平 张孝水 (528)

二次分型拉断浇口余料斜滑块内抽芯压铸模李淑玉 田福祥 (531)

精密铸造

碎纸刀熔模铸造充型凝固过程数值模拟秦宝荣 王军锋 范金桃 (533)

对精铸碳钢件气孔缺陷的认识华德峻 (536)

消失模铸造

消失模铸造生产不锈钢阀门铸件高成勋 刘伟明 颜鹏远 (538)

连续铸造

热处理对挤压变形电磁连铸AZ61镁合金的影响隋里 任政 房灿峰 吴友芳 张兴国 (540)

复合材料

铸钢表面消失模铸渗碳化钨研究高红霞 崔晓康 杨改云 刘建秀 丁静 (543)

多次循环塑性变形对Mg_2Si/Mg-5Zn-2.5Er复合材料组织与性能的影响秦亚灵 杜文博 王旭东 王朝辉 李淑波 (546)

Si对SiCp/Al-Si复合材料抗拉强度与断口形貌的影响李明伟 (550)

原位TiB_2/A356铝基复合材料的微观组织和阻尼性能徐睿 欧阳求保 虞红 顾海麟 张荻 (552)

会议消息

第四届消失模铸造技术国际会议暨第十一届实型(消失模)铸造学术年会正式通知 (555)

特种合金

电弧熔炼Nb-Ti-Si合金的组织和室温力学性能王勇 郭喜平 张超峰 张平 (556)

轻有色合金

电热法生产Al-Si合金的应用研究刘扭参 李俊青 刘忠侠 杨明生 (561)

AZ91D镁合金表面富Al熔渗层的研究秦红英 刘赵铭 张英波 刘书梅 (564)

RE及时效工艺对Al-Mg-Si合金组织和性能的影响贺素霞 刘忠侠 (566)

脉冲形式对镁合金微弧氧化成膜的影响姚建洮 陈明 马跃洲 郑浩 许文卜 (570)

应用断口-金相分析确定铝合金复合变质效果李慧 张静武 要天开 (573)

La、Ce对Al-24Si合金中Si相生长的作用胡慧芳 李华基 薛寒松 (575)

重有色合金

稀土Ce对挤压纯铜杆组织性能的影响陈绍广 孙洪波 戴扭乾 (579)

热浸镀法Cu/Al液固复合的研究于宝义 乔刚 陈岩 苏薄 刘春雨 (581)

新型高铝锌基合金制备及其性能顾冬青 邵红红 纪嘉明 (584)

艺术铸造

剑首同心圆——卓越的精细制范技术——《中国古代艺术铸造系列图说》之四十二谭德睿 (587)

首届“永冠杯”中国大学生铸造工艺大赛在武汉圆满落幕 (589)

首届“永冠杯”中国大学生铸造工艺设计大赛获奖名单 (592)

首届铸造行业综合百强和分行业排头兵企业评选结果揭晓 (594)

铸铁分行业排头兵企业名单 (595)

“专特精新”优势中小企业名单 (595)

有色及压铸分行业排头兵企业名单 (595)

铸钢分行业排头兵企业名单 (595)

铸造装备分行业排头兵企业名单 (595)

铸造原辅材料分行业排头兵企业名单 (595)

艺术铸造分行业排头兵企业名单 (595)

实型铸造分行业排头兵企业名单 (595)

精密铸造分行业排头兵企业名单 (595)

关注:铸造业转变发展方式任务急迫 (596)

海外文献速报 (597)

专利文献信息 (598)

铸造工艺论文篇4

关键词:案例教学法;发动机缸体;材料成形

作者简介:吴树森(1961-),男,重庆人,华中科技大学材料科学与工程学院,教授;万里(1970-),男,湖北沙市人,华中科技大学材料科学与工程学院,副教授。(湖北 武汉 430074)

中图分类号:G642.0 ?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)35-0041-02

要将我国建设成为创新型国家需要大批创新型人才。高等学校应该成为创新人才成长的摇篮。大学课程不能只传授知识,而应注重引导学生主动获取知识、发现规律,促使他们成长为国家需要的创新人才。在设置机械、材料及材料成形等专业的高等院校中都开设有与材料成形相关的许多课程,学生量大,教育面广。在与材料成形工艺技术相关的课程中(如“机械制造工艺基础”、“材料成形工艺”、“合金材料”、“特种铸造设备”等课程)如何实现教学目标呢?采用案例教学法、结合生产实际进行教学,利用多种媒体启发学生去观察、比较和讨论能够取得较好的教学效果。

传统教学方法一直是以灌输式方法为主,主要是教师将基本知识原理进行讲解。为了帮助学生理解,至多附加几个例证,考试也大都是对所学知识的记述和说明。这种教学和考试方法使学生成了被动的知识接受者,不能激发学生的主动性和独立性思维,难以培养学生的创新能力。案例教学法是根据教学目的要求,将已发生或将来可能发生的问题作为案例,组织学生对案例进行调查、阅读分析、讨论交流,提出各种解决问题的方案,并对之进行论证说明,促使学生加深对知识的理解,从而提高其发现问题、分析问题和解决问题的能力。案例教学法最初由美国哈佛大学商学院大力提倡和推行,现已被广泛应用于医学、法学、军事学、经济学、管理学和教育学等领域的教学过程。[1-2]然而,如何将案例教学法应用到材料成形相关课程的教学中,是需要探索和研究的教改课题。[3]

下面以一个具体的案例为例,介绍材料成形课程中应用案例教学法的情况。例如:在对“各种铸造方法”这一内容进行教学的时候,教师以发动机缸体为例,从砂型铸造入手,串联了实际生产中与其制造过程相关的七种铸造方法。教师提供实际生产中各种铸造方法应用的情况,与学生一起分析该工艺方法的优势和不足,鼓励学生提出改进方案。教学思路是:某种铸造方法了解其生产过程和特点介绍用该方法生产发动机缸体的现状(包括铸件的质量、生产的经济性、应用的范围等)分析主要问题产生的原因提出新的工艺方案设想建立新的铸造方法……(依次循环)。

选择发动机缸体作为教学案例,是因为这个部件是各类发动机中的重要零件,学生在前期的金工实习时接触过它,对它的形状特征和使用要求比较熟悉。缸体的壁薄,内外形状复杂;虽然功能单一,但使用场合不同,其形状、大小、材料和成形方法都不一样。实际生产中涉及的铸造方法较多。铸造发动机缸体常用的方法及教学内容可浓缩可为表1。[4-5]

在介绍每种铸造方法的工艺过程时,教师先针对其特点提出2~3个问题,让学生带着问题看生产实景录像,看完后回答这些问题。比如,看压力铸造录像前可提出如下问题:与金属型铸造相比,压铸型的结构及材料与金属型有何不同?为什么压力铸造能够做出壁薄、尺寸精度高、力学性能好的铸件?压铸件为什么容易产生气孔?如何减少或避免气孔缺陷?

教师提供部分资料,让学生收集、整理相关资料。归纳该方法的优缺点时,教师尽量用生产现场获取的照片、收集到的数据制成的图片、铸件凝固模拟的动画、本课程实验的结果、从各类杂志或有关会议获取的资料来阐述结论。如在分析发动机缸体压力铸造的利弊时,通过实物照片比较压铸件与砂型铸件的不同,用数据说明压铸的缸体重量轻、尺寸精度高、表面质量好;通过播放生产现场录制的视频(见图1),让学生感受到压力铸造的高效率(2分钟/件);用发动机缸体的解剖照片或实物(见图2),说明镶嵌法压铸的优势及铸件内部气孔大小及分布情况。最后得出结论:大批量生产轿车的发动机缸体可以选用铝合金、压力铸造成形,但需防治气孔,保证铸件质量稳定。

说明该方法的应用范围时,始终围绕着“以最经济的手段生产出合格的产品”这个原则来讲解、讨论。如货车发动机缸体可选用灰铸铁、砂型铸造成形;轿车发动机缸体可选用铝合金、压力铸造成形;赛车发动机缸体可选用镁合金低压铸造成形等等。

让学生提出新的工艺方案时,教师反复播放铸件合箱浇注时的动画(见图3),提示获得重量轻、质量好的铸件可以改变的生产条件(包括合金材料、模样类别、铸型材料、型芯材料、金属液的充型速度、浇注温度等)。

最后根据使用对象将发动机缸体分为两类。归纳每类缸体常选用的材料、适宜采用的铸造方法及铸造技术的发展方向,见表2。

同时结合教学内容讨论两个问题:新工艺、新方法诞生的条件是什么?怎样做才能进行方法创新或创新设计?讨论情况见表3。

经过讨论,学生对教学内容有了深入认识,提出了一些具有想象力的新的工艺方法及措施。大家最后认识到——实践出真知,创新无止境。

以前在教学中主要通过放录像来讲授各种铸造方法。这样做虽然讲课的效率高,但是学生只是新鲜一会儿就忘记了。现在采用案例教学法、结合生产实际进行教学,从新技术新工艺的诞生、发展及应用中寻找其内在的联系和创新的源泉,利用多种媒体启发学生去观察、比较和讨论,充分调动他们学习的主动性和积极性,让学生成为学习过程中的主人。这种教学方法的效果是:学生不仅掌握了课程知识,同时了解了生产实际情况及新技术、新工艺的发展方向,增强了工程素质和创新能力。这样的教学方法对培养创新型人才具有重要的作用和意义。

参考文献:

[1]刘晓晶,吴海燕.案例教学法与创新人才培养[J].黑龙江高教研究,2008,(3):167-169.

[2]陈福松.案例教学与创新型人才培养[J].扬州大学学报(高教研究版),2009,(5):81-83.

[3]张月琴,孙冰.案例教学法在“大学信息技术”课程中的应用研究[J].中国电力教育,2012,(25).

铸造工艺论文篇5

关键词:铸造;行业现状;趋势

中图分类号:[F287.2] 文献标识码:A 文章编号:

铸造是一种古老的工艺,在我国已有6000年历史。随着科学技术的不断进步,现代铸造工艺在生产中采用了许多新材料(如复合材料、有机化工材料)、新技术(如电子技术),铸件也广泛应用于国防、居民日常生活及各个工业领域,特别是在现代制造业方面更是不可或缺的基础工业。在国民经济中占有重要的位置。

我国铸件产量从2000年起超越美国已连续多年位居世界第一,铸件年产值超过2500亿元,铸件产量占世界总产量的1/4,已成为世界铸造生产基地。表1是从美国铸造学会的期刊《现代铸造》从2000年~2009年每年的第12期中关于世界铸造生产统计调查所提供的资料列出的[1]。

虽然我国已成为世界铸造生产基地,但是与欧美、日本等国家采用高新技术主要生产高附加值铸件相比,我国的铸造水平显然尚处于发展中阶段。虽然产量大,但铸件附加值低,技术落后、设备陈旧、能耗和原材料消耗高、环境污染严重以及工人作业环境恶劣等问题已经成为行业的共识。

本文将对铸造科技发展的几个重要领域进行介绍,以反映当前铸造行业的现状及发展趋势。

一、铸造机械

近些年来,我国铸造行业发展迅速。为了生存和发展,“用设备保质量”的观点逐渐得到认可,在铸造厂新厂和老厂建设中,都积极采用先进设备。

造型设备方面,KW、HWS先进设备的大行其道;制芯设备已从单机作业逐步发展成为安全、高效、可靠的自动化制芯线和交钥匙制芯工程。制芯机的“设备”也已普遍采用铸造机器人来实现,并通过可编程控制器进行控制;砂处理设备也取得了长足发展;冲天炉也趋向使用现代化环保型热风冲天炉(并与感应电炉双联)来满负荷正常生产的铸造厂,但总体数量还是较少。

尽管我国铸造装备和从前相比,已取得了很大进步,但在生产水平、节能减排、智能化等方面和国外设备相比,还有很大的距离,从2011 年进出口铸造装备数量及金额(见表2) 可见一斑。我国铸造设备整体水平低、机械性能一般、能耗高等问题依然突出。目前,我国铸件生产能耗是发达国家同类工艺的1.5倍~2倍。我国每吨铸件的各种污染物排放总量是工业发达国家的3倍~5倍。而且余热没有得到处理和利用。

表2

铸造行业历来被认为是高能耗、高污染的行业。根据近年的发展趋势,逐步实现“绿色环保铸造”是铸造行业发展的方向。这就要求我们要不断开发新的节能、清洁、低排放、低污染的铸造材料和铸造装备以投入生产使用。

二、特种铸造

特种铸造主要用于生产尺寸精度、光洁度要求很高的铸件薄壁、复杂小件以及特殊形状的铸件。这也是未来铸造业发展的重要方向。特种铸造工艺方法不下二十种, 如金属型铸造、低压铸造、压力铸造、熔模铸造、真空吸铸、挤压铸造等。

(一)熔模铸造

熔模铸造是我国发展最早和发展得最为完善的一种精密铸造方法。熔模铸造就是在蜡模表面涂覆多层耐火材料,待硬化干燥后,加热将蜡模熔去,而获得具有与蜡模形状相应空腔的型壳,再经焙烧之后,进行浇注而获得铸件的一种方法,故又称为失蜡铸造。

熔模铸造由于铸型是一个整体,不受分型面的限制,可以制作任何种类、形状复杂的铸件。铸件尺寸精度高,表面质量好,能减少或无需切削加工,铸型加热到高温才能浇注,使金属液充填铸型的能力大大改善,故可浇注各种形状复杂的薄壁铸件。特别适用于高熔点金属或难以切削加工的铸件,如耐热合金、磁钢等。熔模铸造的主要缺点是生产工艺复杂,成本较高,蜡模尺寸过大易变形,因而多用于制造各种复杂形状的小零件。例如,各种气轮机、发电机的叶子和叶轮、汽车、拖拉机、风动工具、机床上的小型零件以及刀具等。

目前我国熔模铸件主要问题在于外观质量较差,表面粗糙度和尺寸精度比发达国家低1~3级以上;型壳制备技术及其设备自动化水平相对较低,型壳质量低, 原材料浪费严重。还需不断努力提高生产的管理和技术水平, 走内涵式的发展道路。

(二)压力铸造

压力铸造是先进、高效率的加工方法之一,目前主要用在铝、镁、锌、铜等有色合金铸件的大批量生产中。压力铸造由于自动化程度及生产效率高、可生产薄壁复杂件,且铸件尺寸精度高、表面光洁、质量稳定, 在业界很受重视。目前我国压铸业的整体技术水平离国际先进水平尚有一定差距,压铸合金的种类和性能、压铸件的质量、压铸设备的整机性能、控制系统水平及台套数等均不能满足需求, 亟待发展和完善。

压铸技术的发展有几个主要趋势,一是加强在复杂薄壁铸件压铸技术方面的研究,加大对压铸过程工艺参数的实时监控、跟踪测试和自动反馈技术的研究, 提高压铸工艺优化水平。二是开展压铸模具结构、材质的专业化设计和制造及涂料的研究和专业化供应, 以延长模具使用寿命和提高铸件的质量,不断地将各类新型和传统的可压铸合金及材料引人压铸生产领域。

三、计算机应用

随着计算机应用在广度和深度上的发展, 计算机技术在铸造研究及生产中也得到了比较广泛的应用, 取得了重大经济效益和社会效益。

在铸造领域,计算机可应用到合金设计、凝固理论及工艺研究、数据库建立、模具设计等各个方面。

美日等国在70年代就已经开始把计算机辅助设计应用到合金设计上,并研制出了Rene′125[2]、Rikiloy系列[3]等合金。我国近年来也加强了该方向的研究工作。凝固理论及工艺研究方面,与国外相比我国在铸造凝固过程数值模拟的基础研究方面差距较小, 在一些方面还有自身特点。但在软件开发和应用研究方面与国外相比差距较大。国外的软件开发和应用研究已包括铸钢、铸铁、铸、铜、铸铝、铸镁以及高温合金等几乎所有铸造合金, 已能对砂型铸造、金属型铸造、低压铸造、压力铸造、熔模铸造、单晶铸造、离心铸造、气化模铸造以及连续铸造等十几种铸造方法进行数值模拟。而我国在高温合金、铜、铝及镁合金铸造方面的研究较少, 在单晶铸造、熔模铸造、离心铸造、气化模铸造等方面的研究很少,有的甚至为空白[4~5]。

参考文献:

[1] Census of World Casting Production, Modern Casting[J]. No 12 from the year 2000 to 2009, American Foundry Society.

[2] Peter Aldred.SAE 751049

[3] 渡边力藏等.铁と钢,1975,61:2274

铸造工艺论文篇6

关键词:连铸坯;热送热装;生产实践

中图分类号:TG335 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 11-0000-02

一、引言

连铸坯热送热装应用可以减少板坯从连铸到轧钢加热炉的送坯时间间隔,很大程度的降低钢坯热送过程中的温降,降低加热炉能耗,缩短钢材产品的生产周期;同时,还能改善钢材产品质量,提高金属收得率,同时还能减少设计规划厂房占地面积,节约投资等优点,这项技术已经被广泛地运用于各大钢厂实际生产过程中。但连铸坯热送热装轧制工艺是一项系统工程,需要生产和管理诸多方面协调,如何从炼钢/轧钢计划编制、现场设备协调生产过程中保证连铸坯的热送热装以及按计划合同轧制,就要求公司建立统一调度指挥环节,通过生产指挥中心统一调度,根据目前生产计划,协调炼钢、连铸和轧钢三大环节,确保个环节设备正常,生产能力合理匹配,实现生产管理及信息处置一体化。

二、连铸板坯热送热装工艺特点

连铸与轧钢环节的送坯工艺可以分为(1)、连铸坯热装(HCR);(2)、连铸坯直接热装(DHCR);(3)、连铸坯直接轧制工工艺(DR);(4)、传统冷送工艺(CR)。通常所说热送热装工艺为HCR和DHCR,之间的区别在于HCR工艺:板坯的连铸送坯顺序与装炉顺序不一定相同,连铸和轧钢可以各自先对独立地编制生产计划,为此,在连铸机和加热炉之间通常配置有保温坑,以形成钢轧缓冲;HDCR工艺则要求连铸送坯顺序和装炉顺序是相同的。故此在实施热送过程中,炼钢-连铸-轧钢之间衔接更加紧密,各计划执行也变得更具关联性,其中一个环节都会直接对其他环节造成直接影响,导致热送热装失败。

三、热送热装路径

重钢一炼钢厂连铸板坯主要供4100轧钢厂、2700轧钢厂、1780热轧厂使用;主要供坯流程图如下:

为减少热送温降、减低成本,公司从2010年开始在原有钢坯冷送基础上,工艺方面整合生产指挥调度、炼钢环节、轧钢环节;并从信息系统整合生产ERP系统、炼钢MES系统、各轧钢MES系统;从管理流程、计划优化,各MES制造执行等环节出发,提高热送热装比例。

四、热装热送技术的各项保障措施

(一)优化热送热装计划编制

强化钢轧计划的综合管理,突出体现在制定热送热装计划时,通过平衡轧钢厂各条轧线生产能力和炼钢铸机热送生产能力;如果两者之间小时产能不平衡,则造成加入库存冷坯组织生产;或者热送坯积攒辊道,导致下线处理。这样就会给轧制单元顺序实施造成影响,而且造成加热炉内的钢坯温差较大,影响轧制的连续行,导致同批次轧制的钢坯晶粒均匀程度不同,影响轧制的效率以及成品的质量,对成品组织、成形质量及产品性能产生较大影响,不能保证产品质量均衡。在保证能力匹配的同时,也要保证钢轧设备的运行正常,使热送热装工作能顺利展开。

(二)无缺陷铸坯生产技术

确保热送热装工艺,对连铸坯提出了较高的要求,即尽可能的确保连铸出来的板坯无缺陷或者将缺陷减少到最小。对连铸坯过程生产、质量控制、设备稳定等方面提出了较高的要求。为减少缺陷,采取如下措施:在炼钢环节采用大钢级方案;对钢种进行最佳成分控制;品种钢采用精炼加保护浇注工艺;严格按照温度和拉速及二冷水匹配;对铸机进行定期检修等。确保连铸机满足无缺陷钢坯连续生产能力。

(三)信息系统对热送热装支持

由于连铸坯热送热装工艺是把炼钢、精炼、连铸、运输、加热、轧制工序联系起来,形成一体化管理,把线管单位联系起来,统一管理,这是连铸坯热送热装工艺发展的需要,是物流和信息流直接、连续、快速传达,满足生产需要。

实现热送热装工艺,使各方信息流动加快,为了适应这一变化。打通炼钢MES和轧钢MES系统之间数据交互环节,改变以往通过打印送钢卡的方式。数据直接从系统中根据用户操作情况,直接将轧钢需要的连铸坯实绩信息(如坯号、钢种、断面、长度等)及炉次成分数据信息发送给后续轧钢MES系统中,加快连铸坯数据交接和轧制计划在线原料匹配。

(四)连铸坯质量预判

在连铸切割过程中,根据热送计划钢坯顺序进行切割。由于无法完全避免缺陷坯的产生,通过人工提前预判,释放缺陷钢坯的预定板坯号(及板坯计划号),将计划在线切割补充,确保炼钢热送计划与轧制计划匹配。

五、热送热装效益分析

由于热送热装工艺将炼钢-轧钢之间形成了紧密相连的整体,较普通冷送钢坯模式体现出许多优点。实施连铸坯热送热装,可减少送坯过程温降,大大减少加热炉能耗,缩短从连铸坯到形成成品的生产时间,提高产量;于此同时,还可以降低加热过程的金属烧损,提高轧制过程收得率,以减少损耗的方式提高企业效益。

(一)节能降耗

实施连铸坯热送热装,可大大提高钢坯入炉温度,减少加热时间,降低燃料消耗。根据加热轧制通用技术,钢坯冷送方式,从连铸钢坯到轧制完后,能源消耗大约为(1.23—1.60)×106 kJ/t;钢坯热送,使能耗下降为(0.82—1.05)×106KJ/t,表明热送热装工艺具有良好的节能效果,为企业节能降耗起到明显的作用。

(二)降低烧损;提高收得率

连铸坯热送热装,能很大程度降低钢坯在加热炉中产生的氧化铁皮损耗。据理论研究,在加热炉内产生的氧化铁皮损耗与炉内加热时间、加热温度、炉内气氛以及钢体化学成分等因素相关。生产过程中采用钢坯热送热装技术,连铸坯在炉内在炉时间可以减少10—20分钟,因此在加热环节产生的氧化铁皮损耗也可较大程度的减少,提高轧制过程收得率。

(三)提高产能;增加效益

热送热装可以减少板坯到轧钢的送坯时间,减少送坯过程中板坯温降,提高连铸坯入炉温度,减少板坯在加热炉内的在炉时间,在轧钢设备正常情况下,以此提高轧线产能,提高轧机作业率,通过提高企业产量来提高企业的利润,增加效益。

六、存在问题

(一)连铸机设备运行不连续会对热送热装造成很大影响,故而对连铸设备及工艺要求较高。

(二)钢坯减少冷热交替的生产过程,是否会对不同钢种成品质量有影响,这个需要质量管理部门对热送轧制钢坯质量进行监控,确保产品质量。

七、结束语

(一)连铸板坯热送热装可以更好的磨合设备、熟悉铸坯连铸模式,提高板坯表面质量。

(二)连铸板坯热装热送可以整合各环节,使生产计划、炼钢、轧钢等各环节实现更好的无缝衔接,加快各环节反应速度。

(三)连铸板坯热装热送工艺是一项较为实用的节能降耗的手段,可以在较短的时间内实施并取得明显的经济效益。

参考文献:

[1]余志祥.连铸坯热装热送技术.中国金属学会,2000

[2]李凤喜等. 武钢三炼钢厂铸坯热送热装工艺的应用[C].2006年全国炼钢、连铸生产技术会议文集,2006

[3]张清郎等.宝钢连铸坯热送热装技术研究[C]..1997中国钢铁年会论文集,1997

[4]刘瑞宁,张立武,陈红卫.连铸坯热送热装工艺实践[C].2000年8钢铁 Vol 35, No.8,2000

铸造工艺论文篇7

中国铸造行业系列会议——铸钢型砂专题(无锡站) (1121)

《我国铸造行业“十二五”发展规划》初稿隆重出炉 (1122)

中科院金属研究所耐磨材料产业化基地落户乳山 (1123)

中国铸造协会获得开展企业信用评价的资质 (1123)

2010年铸造业合作论坛在台北市隆重召开 (1123)

应流集团进入机械工业百强 (1124)

攀钢钢城合金分公司铸件质量取得新突破 (1124)

中国一重铸锻钢制造系统全面升级 (1124)

“圣泉与铸造企业同行-铸造新技术、新材料全国巡回推广会”启动仪式在京举行 (1124)

科技论文

新型稀土铬锰硅孕育剂中稀土、铬、锰、硅的测定焦凤菊 史小阳 (1125)

高铬铸铁磨辊断裂分析郑飞燕 郑开宏 农登 赵四勇 (1128)

基于数值模拟的轴承座工艺改进优化袁书仓 金建灵 汤明健 (1132)

高强度球铁凸轮轴淬火裂纹的研究蔡一法 李曙光 逯英杰 郜洪富 张绪玉 (1136)

碳含量对高牌号球铁铸造性能和力学性能的影响王以春 张淑云 张晓博 (1140)

稀土蠕化剂对蠕墨铸铁生产的影响蒋勇强 (1143)

助剂对水基铸造涂料悬浮稳定性影响规律的研究黄晋 吕小艳 夏露 张友寿 李四年 (1146)

小平面相的定向凝固与生长李珍珍 李双明 傅恒志 (1151)

电磁搅拌下Cr钢柱状晶向等轴晶转变准则(二)陈进 苏志坚 中岛敬治 赫冀成 (1156)

Fe-Ti-C-Al体系中二元相的原位生成热力学计算蔡安克 方世杰 赵玉谦 朱春熙 (1160)

自由落体条件下三元Al61Cu27Ag12合金的组织形成张彦彦 (1165)

高塑性高熵合金的设计与制备贾晨 翟秋亚 吕海峰 徐锦锋 (1170)

原位自生钛基复合材料氧化膜结构分析王悔改 宋延沛 魏尊杰 王非 (1173)

淬火温度对含硼高铬白口铸铁组织和性能的影响穆晶 辛敦斌 王琳琳 曹海叶 陈康生 (1177)

RE对原位TiB2/Al-7Si复合材料组织及性能的影响李俊青 刘扭参 赵瑞锋 (1182)

挤压工艺对AZ31镁合金组织和性能的影响全俊 唐靖林 曾大本 (1187)

废杂铜再生铅黄铜HPb58-2A中Fe基相的特征分析 马永存 戴浩 刘新才 潘晶 王永如 洪燮平 李红卫 (1191)

高强度铝合金优质铸件扩张段壳体锥的研制罗传彪 洪润洲 杜旭初 潘俊杰 (1195)

变质静置时间对金属型铸造ZL114合金组织和性能的影响乐青 严青松 熊博文 徐志峰 蔡长春 (1198)

AZ91D压铸镁合金微弧氧化膜层腐蚀行为机理分析王文礼 陈宏 王快社 (1201)

犁铧表面耐磨层的消失模铸渗工艺研究高红霞 崔晓康 海伟 刘建秀 (1205)

提高铝合金压铸模寿命的方法董艺 范晓明 张荣华 (1209)

消失模铸造改良ZGMn13在润磨机衬板上的应用范金城 王国存 谈有珠 (1212)

铸造亚共晶Al-Si合金显微组织中α枝晶相的定量分析陈绍兰 闫洪 唐永春 (1215)

精密合金冷轧带材分层原因分析及冶炼工艺改进孙伟 王静松 任福全 刘国梁 薛庆国 (1218)

锅炉水冷壁管失效原因分析徐雪霞 冯砚厅 柯浩 张道刚 冀彦昭 (1222)

几种中间体对镀镍液和镀层性能的影响徐超 潘湛昌 肖楚民 胡光辉 古晓雁 (1226)

Al掺杂对ZnO纳米线CO气敏性能的影响林贺 范新会 于灵敏 严文 (1229)

T型管自动焊接机床焊接轨迹规划与运动控制杨璇 周建平 梁楚华 张传宇 许燕 (1233)

基于边界切网格的充型过程数值模拟技术研究毛红奎 毛卫民 侯华 (1237)

VTK显示技术在铸造模拟软件中的应用牛晓峰 梁伟 赵宇宏 赵宇辉 侯华 任巨良 (1241)

铸造特殊过程确认李伟 (1245)

滑块(ADI1500-3)铸件的研制及生产张军 李志华 (1248)

抗低温球墨铸铁风力发电铸件的研制张银海 王磊 韩荥富 张博洋 (1249)

耐磨球中铬元素的快速分析安敬江 张孝义 周辽奇 闫清宇 谢新宇 丁永恒 (1251)

铸态高韧性球墨铸铁QT450-10的生产石永华 王文清 吕洪涛 (1253)

铜铌合金球铁轧辊的生产实践宫言林 万兴龙 张志远 杨成召 纪云玲 (1254)

铜及铜合金熔铸配料及化学成分调整计算的经验总结于连顺 刘玉卿 李东阳 胡红利 (1256)

激光选区快速成型技术在铸造行业的应用王雅先 (1259)

美标截止阀抽芯模设计方法及应用陈德皋 (1261)

大型薄筛板的铸造工艺李德臣 (1263)

制定和实行铸造行业准入制度黄天估 (1)

贵州铝厂新型铝合金产品质量达到国际先进水平 (4)

全球大重型铸铁基地河南投产 (4)

《献给铸造同仁的歌》蔡教战歌曲作品欣赏会在柳工举行 (4)

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2010年第九届中国铸造协会年会征文通知 (5)

腾翔重型铸锻造有限责任公司30万t铸造项目开工奠基 (5)

湖南嘉禾被授予“中国铸造产业集群试点县”称号 (5)

中国数百民企获造武器装备资格门槛与军企相同 (6)

中国明年可能成为焦炭纯进口国 (6)

镁合金需求开始恢复西安海镁特镁业满负荷生产 (6)

日本精工将在沈阳设立精密机械子公司 (6)

科技论文

Mo、Ni、Cu对高炉衬板用Cr26高铬铸铁铸态组织和性能的影响杨程坤 朱丽娟 刘越 傅勇 张雅静 (7)

D型石墨铸铁玻璃模具材料组织和性能的研究曹胜利 程和法 黄笑梅 余瑾 (12)

浇注工艺对倾斜板制备Al—Pb轴瓦材料显微组织的影响刘二勇 陈体军 白亚平 (17)

可锻铸铁电瓷铁帽材质的生产现场质量控制马永杰 (21)

重轨钢大方坯连铸凝固规律的研究成日金 倪红卫 张华 易卫东 叶途明 李熠 (24)

耐磨涂料成分对钢基摩擦材料摩擦性能的影响刘建秀 裴旭明 宁向可 刘永军 (28)

内置式结晶器电磁搅拌对60钢小方坯夹杂物的影响钟凌鹏 张桂芳 施哲 蒋泰旭 (31)

屈服状态下盲孔法测量残余应力孔边应变释放系数修正刘晓红 苏文桂 张运泉 余红东 (36)

低中碳高硼铸钢组织和性能的对比研究王岐 杨军 张静 宋绪丁 (40)

机床铸铁件时效处理方法的绿色性综合评价及抉择刘先斌 廖兰 (44)

新型环保铝镁硼复合磷酸盐热硬砂固化工艺研究夏露 张友寿 黄晋 李四年 (49)

铸型用焓变涂料材料的研究张喻 朱丽娟 耿德军 (52)

三维连续网络结构碳化硅/铸铁复合材料的摩擦磨损性能冯胜山 王泽建 刘庆丰 杨宗明 (56)

超声处理对镁合金组织及性能的影响胡宗志 赵宇昕 王朝辉 许利民 杜文博 (61)

纯镁锌钇共渗层组织分析及扩散时间对渗层的影响郭玉玲 梁伟 王红霞 赵兴国 (65)

Ti-Al—C体系的原位反应过程研究艾桃桃 冯小明 (69)

热处理对Zn-11%Al-8%Cu-Mg合金组织性能的影响刘洪军 曹驰 钱旺盛 郝远 (72)

喷射沉积Al-10Si合金的力学性能郭建 田慧敏 (75)

θ’相对Al—xCu系铝合金组织与力学性能的影响赵一生 高志国 吴德新 何银芬 (78)

铝液精炼的探析曹世清 (82)

方坯连铸机二冷水控制模型与应用李东辉 王芳 (84)

结晶器固态渣膜形成过程及传热研究王艺慈 张芳 董方 (88)

摆杆铸件的熔模精密铸造工艺实践何连英 (91)

冶金级硅真空感应熔炼过程温度场的数值模拟吕国强 马文会 王华 魏奎先 梅向阳 (93)

灰铸铁刹车盘铸造成型工艺的数值模拟卢珺玮 王立辉 李海鹏 乔志佳 及瑞雪 赵维民 (97)

电弧作用下纤维结构钨铜触头材料的形貌特征史毅敏 昝会萍 田珊珊 (101)

镁合金净化技术研究现状及展望郑韫 吴国华 王其龙 丁文江 (104)

厚大球铁件及其球化剂的发展趋势朱福生 杨宇鹏 钟伟昌 刘燕平 李春红 (109)

20r13钢调质处理新工艺的实验应用安会芬 李燕 高志一 (112)

铸造工艺对调节片铸造质量的影响杨曼利 于望生 陈兴福 王祯 周志华 韩伟 (114)

1T13190阀体芯盒制作与砂芯装配刘秀莲 (115)

大型铝青铜实体保持架铸件生产的技术要点王云山 刘锦益 边蒙 (117)

G300大型柴油机缸套用铁屑熔炼技术陈究平 (118)

正交设计研究镍基高温合金叶片在浇注过程中的主要参数龚荣昌 艾勇军 刘岩 龙可军 (119)

降低石灰生烧率满足炼钢需要牛海云 汤长青 晁霞 (120)

中铸协理事长贾成炳在轧辊分会筹备会议上的讲话 (123)

《装备制造业调整和振兴规划》解读邵瑛 (124)

2010(北京)中国国际铸件采购洽淡会 (126)

1000t多功能轻合金铸造机苏州问世 (127)

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2010中国国际铸造博览会新闻会3月5日在北京召开 (379)

广东省铸造行业协会成立暨授牌仪式在东莞举行连炜 (379)

世界铸造业的盛典——中国铸造协会执行剖理事长兼秘书长张立波在2010中国国际铸造博览会新闻会上的讲话(摘要) (380)

贾成炳理事长在临沂市“铸造产业集群试点区”“中国铸造第一村”授牌仪式上的讲话 (381)

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《压铸模具工程师手册》出版发行 (383)

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美国亚什兰集团与南京工业大学签署战略合作协议 (384)

第十届中国西部国际金属工业展在重庆举行王志兵 (384)

科技论文

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消除JL465Q缸体渗漏缺陷的措施谢寨川 邹荣剑 (392)

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细长锥管铸钢件的树脂砂生产傅骏 姚庭奎 蔺红宾 (404)

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Ni-B共晶合金非平衡凝固组织形态研究杨希 刘峰 许军锋 杨根仓 (411)

粗糙铝片表面NH4Cl晶体形核特性研究朱森锋 王猛 张莹 黄卫东 (417)

电磁搅拌下低合金钢柱状晶向等轴晶转变准则(一)苏志坚 陈进 中岛敬治 赫冀成 (421)

各向异性强度对过冷NiCu合金枝晶生长的影响研究赵宇宏 周力 王明光 王忠 牛晓峰 任巨良 侯华 (425)

TRIP钢中合金元素对铁素体显微硬度的影响张宇光 赵爱民 赵征志 唐荻 (430)

M5合金室温爆破性能研究周静 王正品 高巍 刘江南 石崇哲 (433)

合金灰铸铁成分与力学性能关系的研究刘楠楠 卢德宏 刘星舟 王祝铭 蒋业华 (437)

抽拉速率和过热温度对Zn-5%Al合金定向凝固界面的影响杨付双 倪锋 (440)

铝合金金属型水基铸造涂料的研制李肖霞 刘建睿 黄卫东 (445)

动态轻压下技术在新钢二炼钢板坯连铸机的工业应用 冯科 孔意文 岳洪亮 佘科 曹建峰 曾珊 赵和明 (450)

机械搅拌添加硅颗粒法制备高硅铝合金的研究肖志玲 程和法 杨俊 刘铭 张燕瑰 (454)

稀土Nd对Zn-25Al-2.5Si铸态组织及力学性能的影响卫爱丽 李建春 梁伟 (458)

直流电磁场对Al-7%Si亚共晶合金组织结构的影响牛海山 (462)

基于PROCAST铝合金压铸模浇注系统设计及充型凝固数值模拟韩雄伟 冷真龙 杨金风 (465)

铝锭铸造免打渣技术的研究应用王雄 张机琴 (468)

石膏型抗热震性研究吴先哲 唐华 肖乐 (471)

铸造工艺论文篇8

关键词:雕塑;铜材料;性质;工艺

中图分类号:J324 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2012)36-0062-01

金属是雕塑艺术形式中最常见的材料之一,在雕塑艺术发展的历史长河中,用不同种类的金属制造的雕塑作品非常多而且有非常重要的历史地位和价值。不论是纯粹的雕塑艺术还是日常生活所用的器皿都有金属雕塑的优秀范例。金属是天然的材料,它具有永恒性和高贵性,从而具有广泛的实用价值和审美价值。金属材料硬度高、韧性好、光泽亮,是雕塑的主要材料之一。金属材料经过高温可以溶化成液体,然后将其浇注入相应的模具里,待其冷却之后即可成型为雕塑。古代人们所使用的工具、生活用品、打仗的武器都是如此制成,我国在很早以前的夏商周到春秋战国时期的青铜器铸造就已经达到了一个顶峰。而铜材料是制作雕塑的主要金属材料。

一、铜的物理化学性质及其分类

铜是人类发现最早而且又是常被应用得得心应手的材料。铜的化学符号是Cu、原子序数是29、原子量是63.546,色泽呈玫瑰红色,比重是8.94,它的熔点是1083℃,沸点:2582℃,抗拉强度:220~420MPa。铜的质地软而韧,其延展性能好,易塑性加工,导电性及导热性优良,良好的拋旋光性,易氧化,尤其是加热更易氧化,不能做防护性镀层,会和空气中的硫作用生成褐色硫化铜,会和空气中二氧化碳作用形成铜录,会和空气中氯形成氯化铜粉末。铜镀层具有良好均匀性、致密性、附着性及拋旋光性等,所以可做其它电镀金属之底镀镀层。镀层可做为防止渗碳氮化铜,唯一可实用于锌铸件电镀打底用。铜的来源充足,铜容易电镀,容易控制,铜的电镀量仅次于镍。铜材可分为红铜(紫铜)、黄铜、青铜。红铜是单纯的铜金属,性软而熔点低,容易加工。所以锻铜工艺绝大部分是指红铜而言。红铜性软富延展性,又能很好的表现作者的创作意图,且色泽浑厚、稳重,可和各种装饰材料、各种环境配合,既可制作大型壁画、雕塑,又可做灵活的局部点缀装饰。所以这种工艺受到很多艺术家的偏爱,成为许多壁画、雕塑工程的首选材料。黄铜是在纯铜中加入金属锡冶炼而成的,其性状较硬,相对延展性较差,板材易变形,所以一般只适于制作一些折皱少、大块面积的工艺品,如铜字、铜牌等。青铜是在天然铜的材料里加入了50%的锡等材料后熔化成为青铜,青铜的硬度要比原铜高,但是熔点却由原初的1083℃下降到800~960℃。铜材料易加工,有一定准确度,耐久性好,并有一种华贵、古雅、庄重的色彩。

二、铜的加工工艺

铜经过不同的加工技术和工艺程序,会产生不同的视觉美感和触觉美感。铜制雕塑的艺术之美是集材质之美、工艺之美和艺术之美三者综合的结晶。因此,学习和研究铜制雕塑需要从这三者入手,即使是艺术欣赏也是需要这三方面来进行,如果只是从一个方面就很难了解和把握铜制雕塑艺术的真谛和丰富的内涵。由于不同种类的铜材料和不同造型、结构的铜制雕塑对加工成型工艺的要求也不同。所以成型和制作方法主要包括铸造、锻造、焊接、铆接、切割等五大加工成型工艺,而且在装饰工艺方面还主要有镶嵌、雕金、镀金和镀银三大类。

(一)铸造工艺

铸造工艺是铜雕塑的最古老的成型工艺之一,它的加工方法是首先要用黏土或者其它可塑材料做出原型,然后再翻成铸造模型,之后进行浇铸。根据铸造模型材料的不同,主要分为陶范铸造、金属范铸造和失蜡铸造(也称翻沙铸造)。

1、陶范铸造

它是我国最古老的铸造技术之一,我们的祖先早在商代就熟练地掌握了这种工艺,并用此工艺制作了大量的青铜艺术珍品,成就了享誉世界的青铜文化。陶范铸造方法首先是制范,“范”是指用于铸造的模子,制作陶范要精选细黏土敷在模型上,待半干时分块取下阴干,干透的泥范再经焙烧成为陶范①。这就形成了外范,外范的分片多少视造型的复杂程度而定。如果要铸成中空的雕塑或器物,在做好的陶范外范后还要做陶范内范,外范与内范的空间距离就是浇铸后的造型的厚度。陶范的上部要预先做好浇注口和出气孔。最后把内、外范合起来,并敷上泥层进行加固。做好上述工作,即可以熔铜浇铸了。对于造型复杂的雕塑,陶范铸造往往无法一次成型,因此需要采用分铸法。比如全身人像雕塑,我们将其头与身体、四肢分别制成陶范,先将四肢铸好暂不拿出,再与躯干的陶范对接起来,浇铸躯干时四肢便与躯干铸成一体了。

2、金属范铸造

这种工艺主要出现在春秋后期,由于生产力的发展, 冶炼技术在不断进步而且得到了普及,铁质工具和兵器被普及应用。由于产品的需求扩大的前提下,人们发明了金属范铸造。一个金属范铸造大约可以进行数百次的浇铸,大大节省了制范材料的使用和工时,并且产品质量稳定,规格整齐。金属范模的使用标志着铸造技术的较高发展水平。

3、失蜡铸造法

失蜡铸造法是冶铸史上的一项重大发明。这种铸造方法最大的优点是他所制作的物体的精密程度和复杂程度是其他制作方法无法相提并论的,这种工艺早在我国的春秋战国时期就已经广泛应用了,一直延续到现在还是当今世界制作精密铸件的一种方法,许多现代雕塑都是用这种方法铸造成型的。它的制作方法是先用石蜡或者蜂蜡做成造型,然后在其上涂上特制的泥浆料和耐火材料,等待它干后就再进一步涂泥浆料,就这样反复多次一直达到一定的厚度。浆料干了以后就形成了一个硬壳,再将它高温烘烤,使内部的腊型溶化形成空腔,然后将坩埚内熔化的铜液注入空腔,等到铜液冷却凝固以后再打掉外面包裹的耐火涂料层。至此,一件精美、复杂的造型铸造物品就算完成了。这种方法的优点在于制作简便而且不要分块,可以制作精美而且复杂的物体,并且表面由于没有分块线不需要打磨抛光修整。

(二)锻造工艺

铜雕塑制作的另一个重要的加工技术就是锻造工艺,也称为冷锻工艺,它主要分为机器冲压成型和手工锻造成型两种。前者具有规格性和成批性,后者具有随意性和独一性。手工锻造工艺是利用铜材料的延展性,通过对铜材料的表面的锤打和锻造来改变铜材料的原有形状,使其的形状达到雕塑家的艺术追求的造型。锻造工艺过程比较简单,就用铜板垫上砧子或者胶泥,用铁锤在铜板上进行锻打成型。以锻打和錾刻等技术改变材料的形状。这种方法可以制作浮雕也可以制作圆雕,在制作圆雕时视雕塑复杂程度进行分块锻造,之后再进行焊接、打磨来完成。这种雕塑由于分块和焊接的工艺痕迹得以保留,所以具有很强的工艺装饰效果,充分体现了艺术美、材质美和工艺美三者的完美结合。

(三)焊接工艺

它也是铜质雕塑重要成型的工艺之一,它是利用铜材料的可熔性,将已制好的雕塑局部在制作过程当中运用热加工的方法,是雕塑局部的两边的连接部位迅速升温,熔化结合成为一体。这种技术的发明拓展了金属工艺艺术的表现空间。

(四)铆接工艺

铆接工艺是现代金属艺术工艺常用的造型成型方法,它主要是用铆钉或者螺母把雕塑的各个部分铆接在一起来制作雕塑作品。这种工艺比较简单,而且铆接的痕迹会始终保留在作品表面,所以在运用这种工艺方法要考虑结合方式和铆钉的装饰效果。

(五)切割工艺

切割工艺也是铜质雕塑的一种造型成型方法,它主要是利用铜板的切割性,利用等离子和锯条切割的方式,以表现物体轮廓的手法进行制作。

三、结束语

本文着重谈论了环境中雕塑的铜材料的化学性质及工艺,铜材料具有刚性、高强度、耐磨、耐热、冲击性能强等性能,铜材料有很强的塑性变形能力。可以按照设计的要求将铜材料加工成为厚薄不同、形状各异的部件或成品,也可通过一定的工艺技术再加工,使其表面纹理呈现各种状态,形成独具特色的视觉效果。铜材料是雕塑设计选材时最为常见的材料,铜雕塑被广泛的运用在各种类型的环境中,提升环境的文化品位,陶冶人们的审美情操。

铸造工艺论文篇9

关键词:铝合金;X棒材;组织和性能

中图分类号:TB

文献标识码:A

doi:10.19311/ki.16723198.2017.17.102

1引言

随着金属材料的发展和节能减排的要求,轻量化已经成为工业发展的主要方向,而铝合金的应用更加受到重视,而铝合金的熔铸工艺更是重中之重。铝合金熔铸关键技术在于提高合金的纯度,减少合金中杂质元素的含量。6082铝合金重量轻,在铝加工业和冷藏业为最理想的材料。本文通过大量试验,制定出满足客户要求的6082铝合金材料。

2熔铸工艺

2.1成分控制

根据客户的要求,6082铝合金化学成分满足国标要求,并且满足挤压后抗拉强度σb≥320MPa。适当的改变Mg2Si强化相的含量,但是也要满足塑性的要求δ≥10%,特控制Si含量0.9-1.0%,适当的添加Mn元素提高材料的再结晶温度Mn的含量控制在0.68-075%,具体的化学成分见表1所示。

2.2铸造前准备

铸造前首先检查铸造设备是否能正常运行,检查铸造流盘、转接板必须完整、流槽、清洁、干燥,流槽接口处用石棉布包裹封堵保温棉,不准外露,流槽封堵口采用耐火材料进行封堵。转接板用够十次必须更滑,并且严格做好更换记录。对结晶器进行维护,保证能正常使用,防止在石墨环和专业板出有石墨残存,每个结晶器清理干净。对过滤片进行清理,防止杂质带入,安装要没有缝隙,并对其进行加热,在加热过程中防止燃烧不充分产生碳粉。转炉前按照工艺流程进行核实,炉膛温度不低于铸造温度上限,熔体温度在铸造温度上限和下限之间。转炉后要把流槽清理干净之后进入精炼环节。

2.3精炼过程

保证精炼在露体温度范围内进行一般控制为720-760℃,采用氮气吹粉精炼法进行精炼,同时添加2kg的精炼剂,精炼时间不少于20分钟。精炼结束进行扒渣,静置,不少于30分钟,同时进行取样操作,调温,测氢等操作。

2.4铸造过程

成分温度均合格进入浇注环节。根据不同合金控制变质剂加入量,采用Al-Ti-B丝炉外在线加入。铸造过程中发现有过滤片漂浮,立即停止铸造,重新开始。铸造结束前,流槽和流盘内金属进行搅动,严禁中途加入金属,静置炉温度保持在铸造温度范围内。铸造工艺参数:铸造速度(45~60mm/min)、铸造温度(720~740℃)、水压(0.15~0.2MPa)。

2.5铸造结束

所铸每根棒坯按标识标定注明合金牌号、炉号。每一个铸次结束后应对流盘、流槽、转接板、结晶器进行清理、维护、保养,确保设备及工件处于完好状态。铸造完成后要对炉体进行清炉工作,即炉墙、炉底、炉角的渣及脏物彻底清理干净。做好设备卫生和指定区域卫生,确保地面无积水,工作场地整洁干净。

3均匀化工艺

3.1铸态组织

合金的铸态组织主要有主要由树枝状α(Al)固溶体、骨骼状非平衡共晶相β(AlMnFeSi)和晶界组成见图1所示。这种组织晶内偏析严重,属于非平衡态,对合金的塑性不利,所以必须进行均与化处理,才能保证良好的挤压性能。

3.2均匀化

均匀化处理进行保温后,对力学性能产生影响的就是冷却速度,冷却速度越快,铸棒的力学性能越高通过图2中a)慢速冷却和b)快速冷却对比可以看出,快速冷却使的基体中粗大的析出相变为更加细小颗粒状弥散分布的Mg2Si强化相。通过大量试验进行对比,保证挤压后型材有足够高的力学性能,最终制定出6082合金均匀化工艺为:均火温度(560±10)℃,保温时间8小时.冷却:强制冷却≥200℃/h。

4挤压工艺和时效工艺

经过大量试验一般铸棒的控制温度为460-510℃,挤压速度在11-14m/min,型材的出口温度在550℃时,其抗拉强度达到了最大值,所以挤压出口温度为540-560℃。

既要保证产品的力学性能,又要降低生产成本,综合考虑把实效温度定在170-192℃,时间为6-8小时,抗拉强度达到了320MPa,延伸率δ≥10%。

5结论

根据客户提出的产品要求(抗拉强度达到了320MPa,延伸率δ≥10%),得出了6082铝合金的合理的熔铸工艺,均火工艺、挤压工艺和时效工艺:

(1)按照配料单严控各元素的范围,使得生产的材质满足客户的要求。

(2)按照熔铸工艺要求,严控铸造过程中缺陷产生的原因,做到有序的进行加料、熔化、转炉、精炼,铸棒等工序。

(3)对铸棒进行均匀化处理(均火温度(560±10)℃,保温时间8小时.冷却:强制冷却≥200℃/h)、挤压工艺(挤压速度在11-14m/min,出口温度为540-560℃)、时效工艺(实效温度定在170-192℃,时间为6-8小时)。

参考文献

[1]马彪,刘金辉,等.6082铝合金型材生产工艺研究[J].有色金属加工,2015,(04).

[2]中国机械工程学会铸造专业学会编.铸造手册[M].北京:机械工业出版社,2002.

铸造工艺论文篇10

[关键词]温度控制;钢水成分控制;冷却控制

分类号:TV91;TV544

一、连铸工艺综述

与传统模塑法相比,连铸工艺更为自动化,智能化。传统铸钢流程里,钢水通过转炉生产出来,通过精炼炉进行提纯加工,通过各种模塑铸造成不同规格的钢坯。连铸工艺则是通过回转台、中间包、结晶器、拉矫机等设备将钢水连续铸成的钢坯。连铸工艺可以满足不同规格型号的钢坯生产需求,不仅降低了劳动强度,也提高了工作效率。具体工序操作如下图所示:

二、连铸工艺优化注意点一:温度控制

作为普遍使用的钢材铸造法――连铸工艺想要实现过程优化,首先要对针对工序的铸造温度进行控制。不同阶段工序、不同型号的钢种对温度的要求是不同的,笔者列出了三种常用钢材的温度控制,具体数据见表1。

之所以要进行严格的温度控制,是因为无论连铸过程中温度过高或者过低有不利于连铸工艺过程优化。

连铸过程中钢水温度太高,连铸机的耐火材料会受到损害,连铸过程不容易掌控,轻则影响铸造质量,重则影响操作人员安全。此外,高温度的钢水也会融化一些非金属杂质,高温环境会加速氧化反应,造成成品钢坯产生裂纹,影响成品质量。

连铸过程中钢水温度太低,极易堵塞进水口,影响连铸进行。相对的低温的钢水无法使非金属杂质浮在顶端。不利于钢水提纯,进一步影响铸造质量。

三、连铸工艺注意点二:钢水成分控制

钢水是连铸运行中的材料,就钢水的成分进行优化控制对于连铸质量有着重大意义。首先,钢水应该就成品钢种的型号而定,不用钢种对钢水的成分构成有不同的要求。其次,就一次连铸过程而言,钢水成分构成比例应当稳定均匀,确保连铸机运行的一致性。再次,保持钢水的较长时间的流动性,进而确保连铸机入水口通顺不堵塞。第四,钢水纯净度要高,争取做到条件允许情况下的最大纯净度,尽量减少异物、气体、杂质。最后,不同规格的的钢水构成应当有科学比例,不可轻易变更。笔者总结了常用元素在普通钢材中的适当比例数据,见下表。

四、、连铸工艺注意点三:冷却控制

钢水进入连铸机结晶器后,开始逐渐冷却。这是钢水表面温度和内部温度有较大差异,且钢水表面仍然具有可塑性,因此连铸过程中的冷却控制也是优化连铸工艺的重要步骤。

第一次冷却:结晶器入水,通过低温水冷却内部高温的钢水,初次固定钢水模型和钢水坯壳。因为不同钢种对冷却水的规格有不同要求,在此仅列出注意事宜:冷却水出水温度;冷却水进入结晶器和排除结晶器的温度差;结晶器入水后的水压等。

第二次冷却:在一次冷却流程完成后,钢水模型和钢水坯壳已经被初次固定。然而,由于坯壳内部钢水没有完全凝固,仍然具有可塑性,这时需通过二次冷却使钢坯成形。二次冷却一般使用喷水冷却方法,这时需要注意水量控制,以免水量过激使钢坯出现裂纹。低碳钢、高碳钢等不同规格的钢种有不同的冷却强度。

结语:

除了上述控制点外,连铸过程中还需要注意钢水中的气体、矿渣、不溶性合金等,确保钢水纯度;连铸机中间包运行环节还需要主要不能有任何杂物;注意连铸过程中连铸坯的拉出速度,防止连铸坯断裂;注意钢水和溶解氧气生成化学反应等。

连铸工艺优化是一个不断探索、不断前进的过程,需要各级施工人员、操作人员共同努力。

参考文献

[1]本钢首创全连铸工艺生产823钢[J]. 本钢技术. 2008(05)