解明国[1]2004年在《消失模铸铁件碳缺陷分析与研究》文中提出消失模铸造被业内称为“21世纪的铸造新工艺”，但该工艺的“瓶颈”技术——碳缺陷，严重制约了消失模技术的发展和推广。深入开展对消失模铸铁件碳缺陷形成原因、影响因素和防止措施的分析研究，对降低消失模铸铁件废品率，提高经济效益，推动消失模工艺发展和应用有着重要技术意义。 本文采用对比方法，通过改变不同工艺参数和原材料浇注铸件，分析其结果。同时应用能谱分析、电镜扫描、光学显微镜等先进检测手段，对影响碳缺陷形成的主要原因、影响因素、形成机理及分布规律进行了深入研究，认为：碳缺陷含有很高的碳成份，是消失模模型材料热解之后未能逸出涂层的热解产物在缺氧状态下，因高温金属液的作用，在金属液最后凝固部位生成的碳物质碳缺陷的形成主要与模型材料的化学成份和模型白模的密度有很大关系，它是碳缺陷的来源材料，模型材料碳成份越高、密度越大、碳缺陷倾向越大。涂料和型砂高温透气性和润湿性对碳缺陷的严重程度有着重要影响，它们是模型热解产物排出的通道，涂层和砂型的高温透气性越大以及热解产物对它们的润湿性越强，热解产物排出的能力就越大，碳缺陷形成的倾向就越小。浇注温度对碳缺陷形成也十分敏感，浇注温度高低决定着模型材料转化为气态物质的能力和残留液态物质的多少，温度越高，气态物质比例越大，液态残留物越小，碳缺陷倾向越小。真空负压主要是帮助热解产物排出铸型，较高负压有利于热解产物排出铸型，减少碳缺陷。对铸件机械性能、硬度、组织致密性等有着重要影响，严重的恶化了机械消失模铸铁件的碳缺陷性能、硬度、组织致密性，必须加以防止和消除。
解明国, 吴友坤, 程贵珠, 徐[2]2006年在《消失模铸铁件碳缺陷的影响因素及预防措施》文中研究指明通过试验研究和分析细致描述了碳缺陷形成机理,研究了模样材料性质、密度、浇注温度及速度、涂料和砂型透气性及润湿性、真空负压等主要因素对消失模铸铁件碳缺陷的影响,碳缺陷防止措施及实践。并提出了防止碳缺陷的一些具体措施。
吕培楷, 林有希, 齐先军[3]2019年在《球墨铸铁消失模铸造涂料的研究进展》文中认为耐火涂料作为铸造工艺中十分重要的因素,涂料的性能优劣直接影响到铸件的质量。消失模铸造涂料存在透气性差、高温强度低、剥离性较差等性能缺陷,将对铸件品质产生较大影响,因此涂料配方优化和涂层对铸件品质影响分析已成为当下研究的热点。考察球墨铸铁消失模铸造涂料性能缺陷,分析了球墨铸铁件消失模铸造对涂料的要求,探讨了球墨铸铁消失模铸造涂料配方及工艺、涂料性能、涂料对球墨铸铁件品质的影响,提出了球墨铸铁消失模铸造涂料的研究方向。
刘旭[4]2007年在《涂料对液态泡沫塑料的润湿性对铸件缺陷的影响》文中研究指明本文综述了消失模铸造工艺及其关键技术之一——涂料的发展和研究状况，针对目前普遍存在的铸铁件表面积碳和皱皮缺陷以及铸钢件的增碳缺陷，通过分析探讨聚苯乙烯气化分解过程中单质碳和铸件缺陷的生成机理，认为聚苯乙烯泡沫塑料若完全以气态的形式排出涂料层以外，必然会产生大量的碳并滞留在型腔内，导致铸件碳缺陷的产生。提出了涂料对聚苯乙烯液态产物的润湿性的概念，通过分析认为涂料层对液态聚苯乙烯的润湿性的高低和铸件的缺陷有着直接的关系。进行了一系列的涂料的透气性、润湿性以及浇注试验，通过分析试验结果发现，涂料层对液态聚苯乙烯润湿性高，则液态聚苯乙烯能大部分以液态形式排出涂料层以外，达到净化型腔，提高充型能力的效果，可有效地减少铸件的碳缺陷。通过实际生产条件下的对比浇注试验，验证了本课题配制出的涂料在实际应用中的性能。通过分析涂料片断面的扫描电镜照片，观察对比涂料片的微观形貌，验证了涂料的润湿性理论的正确性。
王宏瑞[5]2018年在《铸铁件消失模铸造涂料的制备与性能研究》文中研究说明消失模铸造工艺具有高精度尺寸、洁净表面,环保的特点。消失模涂料为获得表面高质量的消失模铸件扮演着重要的角色,是消失模铸造工艺中必要环节。对于消失模铸铁件的生产,要求涂料的配方和性能满足实际需求,不然铸件会发生气孔、夹砂等缺点,致使铸造出的件质量差以及合格率低。因而,研发一种的新涂料,来满足铸铁件生产的需求。本文针对这一现象开发出两种综合性能优异的涂料。通过测试耐火骨料不同配比下的涂料性能,确定了铸铁件涂料的耐火骨料配比,同时也对耐火辅料的配比进行了优化;通过采用单因素试验,对粘结剂以及悬浮剂的加入量如何改变涂料性能分别进行了研究,确定粘结剂和悬浮剂的较合适的加入量,另外对悬浮剂海泡石进行了单独研究,并将黄原胶分别与钠基膨润土以及硅酸镁铝进行了复配试验;经过正交试验,对涂料的各项性能的极差分析,找出了涂料的最优比,并对最优比涂层进行了微观形貌的分析。实验研究表明:(1)铸铁件消失模铸造涂料耐火骨料以石英粉30%、铝矾土70%为比例,以滑石粉7.5%的辅料添量,其综合性能优势明显。涂料粘度适中,涂挂性优良,常温透气性、涂挂性、涂层强度、抗吸湿性及屈服触变性均为最佳,达到消失模铸造涂料的要求。(2)钠基膨润土、黄原胶、硅酸镁铝、PVA、硅溶胶的单因素试验结果证实其加入量对涂料性能规律有很大的影响。当钠基膨润土添加量在3%左右;黄原胶添加量在0.3%左右;硅酸镁铝添加量在2%-3%范围内;PVA添加量在1.5%左右;硅溶胶添加量在4%左右,涂料综合性能表现较好。(3)海泡石的加入量在10%左右时,涂料悬浮性、流杯粘度、透气性及涂层强度等整体性能表现优异,同时海泡石的加入,也起到一定的抗吸湿性作用,为解决涂料吸湿性大的缺陷提供一种可能。(4)由钠基膨润土、黄原胶、PVA、硅溶胶组成的配方Ⅰ的最佳配方为:石英粉30%、铝矾土70%、滑石粉7.5%、钠基膨润土4%、黄原胶0.2%、PVA2%、硅溶胶3%,适量的添加剂和水;由黄原胶、硅酸镁铝、PVA、硅溶胶组成的配方Ⅱ的最佳配方为:石英粉30%、铝矾土70%、滑石粉7.5%、硅酸镁铝3%、黄原胶0.2%、PVA2%、硅溶胶4%,适量的添加剂和水。(5)涂料配方Ⅰ性能:悬浮性95%,常温透气性14.2,流杯粘度13.27s,吸湿率3.23%,涂挂性及抗裂性Ⅰ级,密度1.29g/cm~3;涂料配方Ⅱ性能:悬浮性97%,常温透气性13.4,流杯粘度13.33s,吸湿率3.11%,涂挂性及抗裂性Ⅰ级,触变指数2.612,密度1.29g/cm~3。
田军[6]2010年在《发动机缸体消失模铸造关键技术及模具研究》文中研究表明目前,国内普遍采用砂型铸造生产汽车发动机缸体,对于采用消失模铸造工艺生产还有很大的技术难点,这些技术难点就是消失模铸造的关键技术。近年来随着计算机技术的发展,计算机数值模拟技术在铸造过程中的应用越来越广泛,通过计算机模拟软件可以预测铸件可能发生缺陷的位置,优化铸造工艺参数。本文采用Unigraphics NX 4.0作为叁维造型软件,以法国ESI公司着名的ProCAST软件作为模拟软件,模拟了不同浇注系统对铸铁件消失模铸造过程的影响;分析了浇注温度和真空度对发动机缸体消失模铸造充型过程的影响,预测了缸体的铸造缺陷;结合消失模铸造工艺和模具设计要求,设计出了发动机缸体的消失模模具,生产出了合格的缸体泡沫模样,得到了符合厂家质量要求的铸件。根据本文的研究,得到以下研究结果:①导致消失模铸造和传统普通铸造充型模式差异的根本原因就是消失模铸造金属液前沿存在着一定的气隙压力,阻碍金属液的流动和充填。消失模铸造充型过程中,金属液是从内浇道处为中心扩散式向前充填,充型较为平稳。②根据不同的铸件结构,要选择合适的浇注系统进行浇注。通过模拟铸铁件各种浇注系统的充型形态,发现采用底注雨淋式浇注系统,金属液受到的气隙阻力小,充型速度适中,能防止冲砂缺陷,充型平稳。③本文以借鉴砂型铸造的计算方法,采用水力学公式,计算出了消失模铸造的浇注系统浇道组元截面积。对于一般的铸铁件,发现采用浇道逐步增大1.2~2.2倍的空心直浇道的封闭-开放式浇注系统是一种较好的浇注系统。④对于缸体铸件而言,浇注温度不同,真空度不同,充型时间不同。通过模拟几组不同浇注温度和真空度的影响,发现浇注温度为1440°C、真空度在-0.05Mpa时,金属液充型较为平稳,没有出现金属液断流等现象。⑤采用ProCAST软件对缸体的凝固过程进行消失模铸造数值模拟,能较准确的反映铸件消失模铸造过程中温度场的变化,预测了可能产生的铸造缺陷,为今后不断改进工艺提供了参考依据,节约了成本,提高了效率。⑥采用Unigraphics NX 4.0叁维软件对发动机缸体进行消失模模具设计,实现了铸件叁维设计到模具设计的集成和可视化,利于不断对模型进行修改和设计,提高了设计的灵活性和高效性。
罗翔祥[7]2010年在《水基消失模铸铁涂料的组分选择与制备研究》文中进行了进一步梳理涂料是消失模铸造的关键技术之一,涂料的性能尤其是涂层的高温表面强度和高温透气性对消除消失模铸铁件的皱皮和碳缺陷有着重要影响。耐火粉料、悬浮剂和粘结剂是消失模铸造涂料的叁大主要组分。本文利用具塞量筒、涂4粘度计、NDJ-1型旋转式粘度计、扫描电子显微镜(SEM)和ZTY智能透气性测试仪研究了耐火粉料粒度级配、悬浮剂以及粘结剂的种类和加入量对消失模铸造涂料悬浮性、表观粘度、流变性、触变性、透气性与表面强度的影响规律,并利用正交实验研究复配的悬浮剂和复配的粘结剂,研制出一种消失模铸铁涂料。得到了以下重要结论：(1)高岭土涂料随着粒径的减小,高岭土涂料的悬浮性、表观粘度都增大,其高温表面强度变化不大,其涂料的高温表面强度均低于25g/mm；高温透气性减小45%。铝矾土涂料随着粒径的减小,其悬浮性、表观粘度都增大,但是没有高岭土涂料高；铝矾土涂料的表面强度和透气性比高岭土涂料的高。(2)粒度为0.025mm滑石粉的加入能够改善高岭土涂料的表观粘度和触变性,但降低了涂层的高温表面强度和高温透气性。(3)随着悬浮剂木钠加入量的增加,涂料悬浮率提高,悬浮性增强。当加入量为0.7%时,涂料静置72h的悬浮率达到100%。木钠涂料的流体类型为屈服假塑性流体。通过悬浮剂的正交试验,得到悬浮剂复配配方为2%凹凸棒+木钠0.7%。(4)加入量在1%-4%之间变化时,增加PVA的含量可提高涂料的高温透气性,增加硫酸铝的含量可提高涂层的高温表面强度；等量PVA与硫酸铝相比,硫酸铝对涂料触变性的影响比PVA强。通过粘结剂的正交试验,得到粘结剂的复配配方为5%硫酸铝+3%PVA+5%硅溶胶。(5)消失模铸铁涂料的配方为：耐火粉料为75%铝矾土+20%高岭土+5%滑石粉,悬浮剂为2%凹凸棒+木钠0.7%,粘结剂为5%硫酸铝+3%PVA+5%硅溶胶,水适量,正辛醇微量。消失模铸铁涂料72小时后的悬浮率、高温透气率、高温表面强度、触变率、密度和高温抗裂等级分别为100%、347、363g/mm、22.12%、1.49g/cm3和Ⅰ级。浇注试验结果表明,本试验所研制的消失模铸铁涂料能够满足消失模铸造对涂料工艺性能和工作性能的相关要求。
陈泓泽[8]2014年在《复杂零件消失模铸造工艺仿真与快速制造》文中研究说明本文针对我国装备制造业高效清洁、绿色生产的迫切需求,以节能降耗、提升资源利用率为目标,将先进的计算机数值模拟技术、数控技术引入到传统的能耗高、污染重的铸造行业。当前国内复杂箱体类零件开发仍主要沿用传统的木模或金属模具翻砂工艺,在开发周期、制造精度、加工柔性、生产成本等方面均存在一定劣势,难以满足适应产品日益多样化的市场需求。本文采用ProCAST软件对消失模铸造(LFC)的工艺仿真模拟技术作出了较为系统的应用探索与总结,针对单件小批量、新品研发的典型复杂箱体类铸件消失模铸造工艺快速开发进行了应用研究,对类似铸件产品的绿色高效开发制造具有一定的借鉴意义。全文主要工作内容如下：1.基于模拟软件ProCAST对LFC工艺仿真技术进行应用总结,通过多组模拟实验从基本的流场、温度场角度分析比对了消失模铸造工艺过程的重要影响因素。2.对消失模铸造工艺方案设计进行了总结分析,据典型铸件原工艺设计方案,由大孔出流理论和均衡凝固理论设计计算了中间注入式和阶梯注入式浇注系统新方案。3.针对典型复杂箱体类铸件产品,对原工艺和新设计工艺进行了多次结构优化和模拟仿真优选,设计正交实验获取了重要可控工艺条件的相对最佳实验参数。4.为实现单件小批典型复杂箱体铸件绿色高效开发及设计方案验证,开展了消失模白模数控加工快速精密成型技术研究实验及干砂负压消失模铸造浇注实验,获取了良好的实践应用效果。
李亮, 刘兰俊, 肖超杰, 万兵, 王鸣[9]2010年在《变速箱壳体消失模铸造工艺与缺陷防止》文中认为介绍了汽车变速箱壳体的消失模铸造工艺。为消除铸件缺陷,提出如下措施:(1)使用竹片加固模样,解决模样变形缺陷;(2)在挂涂烘干后的模样内铺上一层树脂砂改善粘砂缺陷。生产结果表明:变速箱壳体抗拉强度>200MPa、(A+B)型石墨体积分数≥70%、珠光体体积分数≥95%,组织与力学性能均能满足要求。
秦国治[10]2007年在《铸铁、铸钢的消失模铸造工艺》文中研究说明总结了在消失模铸造铸铁、铸钢件生产过程中的经验,消失模铸铁、铸钢工艺的制定原则及压差定型理论、大孔出流理论在消失模铸铁铸钢件工艺中的应用,分析了铸铁铸钢件的缺陷产生原因与预防措施。
参考文献：
[1]. 消失模铸铁件碳缺陷分析与研究[D]. 解明国. 合肥工业大学. 2004
[2]. 消失模铸铁件碳缺陷的影响因素及预防措施[J]. 解明国, 吴友坤, 程贵珠, 徐. 铸造. 2006
[3]. 球墨铸铁消失模铸造涂料的研究进展[J]. 吕培楷, 林有希, 齐先军. 特种铸造及有色合金. 2019
[4]. 涂料对液态泡沫塑料的润湿性对铸件缺陷的影响[D]. 刘旭. 山东大学. 2007
[5]. 铸铁件消失模铸造涂料的制备与性能研究[D]. 王宏瑞. 中北大学. 2018
[6]. 发动机缸体消失模铸造关键技术及模具研究[D]. 田军. 重庆大学. 2010
[7]. 水基消失模铸铁涂料的组分选择与制备研究[D]. 罗翔祥. 西安理工大学. 2010
[8]. 复杂零件消失模铸造工艺仿真与快速制造[D]. 陈泓泽. 浙江工业大学. 2014
[9]. 变速箱壳体消失模铸造工艺与缺陷防止[J]. 李亮, 刘兰俊, 肖超杰, 万兵, 王鸣. 现代铸铁. 2010
[10]. 铸铁、铸钢的消失模铸造工艺[J]. 秦国治. 铸造设备研究. 2007
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