对于铸造铝合金,内部疏松和针孔等孔洞缺陷一般难以避免,它是导致疲劳破坏的主要原因之一.通过对铸造铝合金高铁齿轮箱疲劳性能的研究,结果表明:远离试样表面的疏松对试样的疲劳断裂影响较小,当疏松靠近试样表面时,会成为明显的疲劳裂纹源;疏松的尺寸越大或形状越不规则,越容易产生疲劳裂纹.对针孔缺陷的试验研究表明:随着针孔缺陷射线等级的增加,轴向R=0.1下的疲劳极限逐渐降低,针孔缺陷射线为2～3级时,疲劳极限约为70 MPa,针孔缺陷射线为7～8级时,疲劳极限降为50 MPa.在实际生产过程中,通过采取低压铸造工艺,加强精炼除气,提高铸件冷却速度等措施,可有效避免疏松和针孔的产生,从而提高产品的疲劳性能.

对风电球墨铸铁行星架的铸造工艺进行了系统的研究,并利用Magma数值模拟软件进行了工艺优化.针对行星架的结构特点和技术要求,浇注系统采用底注多内浇道进铁液.在工艺上,将冒口与冷铁相结合,严格控制化学成分,采用多次孕育,选取钇基重稀土球化剂,适当降低浇注温度,可有效改善铸态组织,提高铸件致密度和材质性能.正火时应特别注意冷却方式,以保证珠光体含量,从而提高铸件力学性能.

介绍了国内外高速动车组齿轮箱箱体的技术要求和铸造工艺现状,开发了齿轮箱箱体的金属型低压铸造工艺.对试制中出现的气孔、缩孔缩松及针孔等缺陷进行分析,并通过MAGMAsoft软件进行箱体铸造工艺模拟分析和优化,采取有效措施成功地解决了气孔、缩孔缩松及针孔缺陷,开发出质量稳定、可靠的金属型低压铸造齿轮箱.根据金属型低压铸造工艺特点,自主设计、建设了一条先进高效的生产线,满足了批量生产应用需求,实现了高速齿轮箱铸造工艺产业化升级换代.

从铸型的导热性、退让性、溃散性、界面反应性等方面,阐述了水玻璃砂和树脂砂等典型自硬砂的工艺特性及其对铸钢件热裂纹的影响.分析了热裂的形成机理,认为裹携夹杂物的双层膜是裂纹源,当收缩应力大于金属枝晶骨架的抗拉强度时,裂纹源扩张和撕裂,如果得不到钢液的补缩使之弥合,最终形成热裂纹.探讨了铸钢件的热裂敏感性,薄壁铸钢件对热裂非常敏感,必须有针对性地采取工艺措施,才能有效地解决裂纹问题.提出了解决热裂的一般途径:减少收缩约束、降低表面夹杂、调整凝固顺序、避免局部过热和集中变形是防止热裂纹的总体思路;采取改善浇注系统、减少氧化卷入,加强冒口补缩、减少收缩应变,合理布局冷铁、细化组织晶粒等方案是解决裂纹的有效措施.

从宏观特征、微观组织等方面,分析了地铁直线电机悬挂装置用关键薄壁铸钢件发生开裂的原因,发现孔洞和显微缩松是裂纹源,在震动交变载荷作用下,导致了裂纹的形成和扩展,使工件产生低应力高周疲劳失效开裂.基于工艺方案模拟的结构,优化了悬挂梁的铸造工艺,并通过提升材料性能、加强过程控制等改进措施,消除了关键部位的孔洞裂纹源,解决了疲劳开裂问题,提高了铸件质量与使用寿命,确保了行车安全.

简述了我国高速铁路对高端铸件的需求.提出了高铁齿轮箱关键零件铸造技术的研究方向.介绍了高铁传动齿轮箱的材料和铸造工艺.与国外进口的相比,国产齿轮箱零件的力学性能,即屈服强度、断后伸长率和冲击韧度等更高.采取了4项质量控制措施,高铁齿轮箱铸件的质量和使用可靠性以及高铁的安全行车均有了保障.

阐述了绿色智能铸造的概念.针对复杂中小型铸铝产品——高铁齿轮箱,设计了一条数字化、智能化、模块化、柔性化、信息化的金属型低压铸造生产线,主要由精炼除气站、坩埚炉转运线、砂芯表干及输送线和低压浇注系统组成,整个过程由控制中心管理和监控.系统采用金属型替代砂型,选用节能型连续熔化炉,布置了完善的除尘系统和VOC处理系统,符合节能、环保、高效、持续发展的理念.工厂拥有铝合金技术和技能专家团队,具备3D打印、产品建模以及低压铸造数值模拟的能力,并建立了精益生产管理示范线,这将很大程度地稳定生产过程,确保产品质量,满足高端铸件的需求.

针对ADI机器人铸件在试制过程中产生的灰斑及断裂问题,分析讨论了上述问题产生的原因及原工艺存在的不足,并通过调整铸造工艺及熔炼工艺,解决了上述问题,为其批量生产打下了基础.

探讨了微量元素V对动车组密接车钩18MnNiV材料力学性能的影响,该材料具有成本低、强韧性好、铸造和焊接工艺性优良的综合优势.应用计算机模拟分析工具,优化了密接车钩的铸造工艺,解决了缩孔和裂纹问题,保证了铸件质量.通过设计加强筋,强化了车钩的结构强度,确保了产品使用可靠性以及行车安全.从质量意识、标准执行、过程管控、顾客服务、员工培训等方面,阐述了保证高端铸钢件生产质量的有效措施.

介绍了高速动车组齿轮箱箱体的结构特点和技术要求,概述了箱体研制所采用的低压铸造工艺.对试制中出现的气孔、针孔及缩孔缩松等典型缺陷进行判定和分析,并通过MAGMAsoft软件进行箱体铸造工艺模拟分析和优化,进而采取有效措施成功解决了气孔、针孔及缩孔缩松缺陷,开发出质量稳定可靠的高速动车组铝合金齿轮箱,运用于同类型多种产品.

磁轭铸钢件在铸造试制过程中,铸件底部法兰面出现了裂纹缺陷,顶部梅花孔面加工过程中有气孔缺陷显现.文章从铸造冷铁工艺、造型工艺和熔炼浇注方面分析了缺陷产生的原因,提出改进措施并优化了铸造工艺,消除了裂纹和气孔缺陷,保证了产品的质量.

From the aspects of macroscopic characteristics, microscopic morphology, physical and chemical properties, and metallographic structure, the causes of fatigue crack on the thin-wall steel casting were analyzed. Based on the failure analysis result, the casting process of the part with cracks was analyzed; by optimizing the casting process, the material and the technical requirements of the thin-wall steel casting, the internal and external quality of product was improved significantly. The reliability and service life of the product were guaranteed, and the driving safety was ensured.

Aiming at the hot cracks and scab problems of the spherical graphite steel rolls, the defects under different casting process conditions were studied by analyzing the reasons of defects. The results show that the sparse-distribution large feeder is better than dense-distribution small feeder in terms of improving dispersed shrinkages. Compared with the semi-circular runner, S-shaped runner can better reduce hot cracks near the ingate. Furthermore, the increased use of refractory ceramic tubes and ceramic sheets can significantly reduce scabs of castings.

介绍了CRH380B高速动车组齿轮箱箱体的质量标准,铸造工艺设计与优化,以及变质精炼、浇注和热处理等工艺方法.研制的CRH380B齿轮箱具有内部质量好、实物力学性能高的优点,从而确保了产品的安全可靠性.从产品设计、过程控制、质量检测等方面阐述了产品质量的控制措施,保证生产过程质量稳定性.

介绍了PDCA循环的含义及特点,重点论述PDCA循环在铸造工艺设计过程的具体实施,以某型阀壳铸造工艺设计为例,通过策划、实施、检查和改进,达到铸造工艺设计的持续优化,提升铸件产品质量.

基于Magma模拟软件和工艺试制结果,优化了CRH380A箱盖低压金属型铸造工艺,分析了模具温度、充型速度和浇铸温度对铸件凝固过程的影响,得到了可行的CRH380A箱盖低压铸造工艺并获得了合格样件.本文也为其他铝合金铸件低压金属型铸造工艺研究提供了有益的参考.

Al-Si合金中铁相容易以针状形式出现,这种针状铁相对Al-Si合金力学性能会产生影响.通过BSE分析,可以看出,Al-Si合金中富Fe相都以针片状的形态存在,且并没有因为含Fe量的不同及冷却速度的变化而改变,重熔也不会改变合金中Fe相的形貌,说明Al-Si合金中β-Fe相具有遗传性.

The centrifugal melting technology is studied for taking the steel backing duplex metal sliding bearing as the subject. It can obtain steel backing and duplex alloy composites with high strength and homogeneous by reasonable structure design of steel backing and centrifugal melting parameters. The analysis of alloy microstructures show that,lead is dispersed in the matrix as the single substance,the steel backing and the inner and outer alloy are metallurgical bonded well by atomic diffusion.

为保证薄壁异形件大过盈量的组装质量,设计了一种简易工装适合成批及批量较大、装配工作较精细的薄壁异形件的大过盈量组装.

选择接线盒这一电力机车用典型薄壁铸钢件作为研究对象,通过分析接线盒结构特点和进行工艺模拟,并经过小批量生产验证,确定新的熔模铸造工艺,产品一次合格率由原来的60％增加到97％,大大减小了返工造成的人力、物力浪费,显著提高了产品交货进度和经济效益.