大尺寸ZL205A合金殼體構(gòu)件鑄造成形工藝及性能研究
發(fā)布時間:2021-05-19 14:19
ZL205A鋁合金是我國在70年代年間自行研制的一種高強度鑄造鋁合金,也是目前世界上抗拉強度最高,綜合力學(xué)性能比較好的一種鑄造合金。因ZL205A合金的結(jié)晶溫度比較寬使得該合金的鑄造性能比較差,尤其在大徑厚比鑄件的鑄造過程中,容易產(chǎn)生偏析、縮松、熱裂等鑄造缺陷。本文通過對Φ1300mm殼體鑄件進(jìn)行工藝優(yōu)化達(dá)到鑄件一次性鑄造成形的目的,并將該研究結(jié)構(gòu)按照鑄件材料、工藝、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等相似原理,應(yīng)用到Φ1800mm殼體的鑄件中。該薄壁圓筒形鑄件采用砂型反重力低壓縫隙式澆注系統(tǒng),低壓氣壓力為0.6-0.8mpa進(jìn)行鑄造生產(chǎn)。鑄造模具的模塊化組合式設(shè)計:Φ1300mm殼體砂芯模具采用內(nèi)部瓜瓣式、外側(cè)對開式結(jié)構(gòu)設(shè)計。Φ1800mm殼體主體砂芯模具結(jié)構(gòu),即內(nèi)胎活塊縱筋,框架式環(huán)筋,整體外胎緊實內(nèi)胎的結(jié)構(gòu)方案。立筒數(shù)目:Φ1300mm殼體,立筒24根,補縮距離170mm;Ф1800mm殼體,立筒32根,補縮距離177mm。澆注系統(tǒng)的澆口寬度:Φ1300mm殼體鑄件,縫隙澆口尺寸20/30mm;Ф1800mm殼體鑄件,縫隙澆口尺寸25/35mm。立筒直徑:Φ1300mm殼體,鑄件立筒直徑65/60mm;Ф...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外在該方向的研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)在該方向的研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料及鑄造方法
2.1 實驗材料
2.1.1 ZL205A鋁合金化學(xué)成分
2.1.2 ZL205A鋁合金力學(xué)性能
2.1.3 ZL205A鋁合金物理性能
2.2 砂型反重力低壓澆注鑄造
2.3 X射線探傷
2.4 拉伸性能測試
2.5 PROCAST模擬
2.6 熱處理
第3章 ZL205A合金Φ1300MM殼體鑄造工藝優(yōu)化探索及性能控制
3.1 引言
3.2 鑄件尺寸選擇
3.3 模具的模塊化組合式設(shè)計
3.4 鑄造工藝設(shè)計
3.4.1 立筒數(shù)目
3.4.2 澆口寬度及立筒直徑
3.4.3 多梯度冷卻系統(tǒng)設(shè)計
3.5 鑄造縮松、縮孔工藝仿真分析
3.6 鑄件偏析影響因素及預(yù)測
3.6.1 偏析形成機理
3.6.2 立筒數(shù)目、立筒直徑對偏析的影響
3.6.3 偏析模擬分析
3.7 鑄件力學(xué)性能驗證
3.8 本章小結(jié)
第4章 ZL205A合金Φ1800MM殼體鑄造工藝優(yōu)化及性能研究
4.1 引言
4.2 模具的模塊化組合式設(shè)計
4.3 鑄造工藝設(shè)計
4.3.1 立筒數(shù)目
4.3.2 澆口寬度及立筒直徑
4.3.3 多梯度冷卻系統(tǒng)設(shè)計
4.4 鑄造工藝仿真分析
4.5 縮松縮孔、偏析預(yù)測分析
4.6 鑄件力學(xué)性能驗證
4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ZL205A鋁合金斜楔鑄件凝固工藝研究[J]. 孟超. 熱加工工藝. 2018(17)
[2]ZL205A合金熱處理工藝研究[J]. 李玉,張國偉,徐宏,張佳琪. 鑄造技術(shù). 2017(01)
[3]熔模鑄造ZL205A鑄件偏析形成機理及解決措施[J]. 邵沖,尹法杰,鄭宗文,王永鋒,李俊濤. 特種鑄造及有色合金. 2016(08)
[4]鋁合金鑄造新技術(shù)[J]. 張宇鋒,劉通,薄學(xué). 科技經(jīng)濟導(dǎo)刊. 2016(15)
[5]高鐵用大型復(fù)雜鋁合金枕梁鑄件低壓鑄造工藝研究[J]. 杜旭初,洪潤洲,熊艷才,王勝強,張曉軍. 鑄造. 2014(08)
[6]二級固溶制度對ZAl7Si4CuMg合金組織與性能影響[J]. 李艷,張文達(dá),楊晶,黨驚知,劉云. 材料熱處理學(xué)報. 2013(04)
[7]鋁合金砂型低壓鑄造澆注系統(tǒng)的選擇與設(shè)計[J]. 佘瑞平,趙拴勃,千斌,段昭,曲媛. 熱加工工藝. 2013(05)
[8]差壓鑄造ZL205A合金的組織及性能研究[J]. 邢志媛,侯立群,朱秀榮,劉環(huán)恩,秦麗柏,董俊岐,范云波. 兵器材料科學(xué)與工程. 2011(06)
[9]ZL205A鋁合金鑄件流線缺陷研究[J]. 陳邦峰,賈泮江. 特種鑄造及有色合金. 2010(11)
[10]ZL205A鋁合金大型錐體鑄造工藝研究[J]. 陳邦峰,賈泮江. 鑄造. 2010(10)
博士論文
[1]ZL205A筒形件低壓鑄造宏觀偏析形成機制及補縮行為[D]. 王曄.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
碩士論文
[1]基于溫控技術(shù)的鑄件凝固過程智能控制[D]. 王櫟竹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]ZL205A合金鑄造過程粘彈塑性本構(gòu)模型及筒形件變形規(guī)律[D]. 史玉童.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]鋁合金輪轂低壓鑄造工藝及質(zhì)量控制研究[D]. 李思.貴州大學(xué) 2017
[4]連鑄凝固過程與凝固組織的模擬研究[D]. 張元杰.華北理工大學(xué) 2017
[5]澆鑄工藝對ZL205A合金大型回轉(zhuǎn)體鑄件偏析缺陷的影響研究[D]. 杜旭初.清華大學(xué) 2016
[6]低壓鑄造凝固條件對ZL205A合金件組織及力學(xué)性能影響[D]. 李少楠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[7]基于UG二次開發(fā)的高壓模具設(shè)計的研究及典型壓鑄件的ProCAST模流分析[D]. 李可.燕山大學(xué) 2016
[8]機械振動對ZL205A合金鑄件金屬型低壓鑄造凝固補縮的影響[D]. 陳偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[9]局部加載行波磁場對ZL205A合金凝固缺陷及性能的影響[D]. 許紀(jì)剛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[10]圓坯連鑄凝固傳熱模擬及工藝研究[D]. 胡文兵.東北大學(xué) 2014
本文編號:3195914
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外在該方向的研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)在該方向的研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料及鑄造方法
2.1 實驗材料
2.1.1 ZL205A鋁合金化學(xué)成分
2.1.2 ZL205A鋁合金力學(xué)性能
2.1.3 ZL205A鋁合金物理性能
2.2 砂型反重力低壓澆注鑄造
2.3 X射線探傷
2.4 拉伸性能測試
2.5 PROCAST模擬
2.6 熱處理
第3章 ZL205A合金Φ1300MM殼體鑄造工藝優(yōu)化探索及性能控制
3.1 引言
3.2 鑄件尺寸選擇
3.3 模具的模塊化組合式設(shè)計
3.4 鑄造工藝設(shè)計
3.4.1 立筒數(shù)目
3.4.2 澆口寬度及立筒直徑
3.4.3 多梯度冷卻系統(tǒng)設(shè)計
3.5 鑄造縮松、縮孔工藝仿真分析
3.6 鑄件偏析影響因素及預(yù)測
3.6.1 偏析形成機理
3.6.2 立筒數(shù)目、立筒直徑對偏析的影響
3.6.3 偏析模擬分析
3.7 鑄件力學(xué)性能驗證
3.8 本章小結(jié)
第4章 ZL205A合金Φ1800MM殼體鑄造工藝優(yōu)化及性能研究
4.1 引言
4.2 模具的模塊化組合式設(shè)計
4.3 鑄造工藝設(shè)計
4.3.1 立筒數(shù)目
4.3.2 澆口寬度及立筒直徑
4.3.3 多梯度冷卻系統(tǒng)設(shè)計
4.4 鑄造工藝仿真分析
4.5 縮松縮孔、偏析預(yù)測分析
4.6 鑄件力學(xué)性能驗證
4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ZL205A鋁合金斜楔鑄件凝固工藝研究[J]. 孟超. 熱加工工藝. 2018(17)
[2]ZL205A合金熱處理工藝研究[J]. 李玉,張國偉,徐宏,張佳琪. 鑄造技術(shù). 2017(01)
[3]熔模鑄造ZL205A鑄件偏析形成機理及解決措施[J]. 邵沖,尹法杰,鄭宗文,王永鋒,李俊濤. 特種鑄造及有色合金. 2016(08)
[4]鋁合金鑄造新技術(shù)[J]. 張宇鋒,劉通,薄學(xué). 科技經(jīng)濟導(dǎo)刊. 2016(15)
[5]高鐵用大型復(fù)雜鋁合金枕梁鑄件低壓鑄造工藝研究[J]. 杜旭初,洪潤洲,熊艷才,王勝強,張曉軍. 鑄造. 2014(08)
[6]二級固溶制度對ZAl7Si4CuMg合金組織與性能影響[J]. 李艷,張文達(dá),楊晶,黨驚知,劉云. 材料熱處理學(xué)報. 2013(04)
[7]鋁合金砂型低壓鑄造澆注系統(tǒng)的選擇與設(shè)計[J]. 佘瑞平,趙拴勃,千斌,段昭,曲媛. 熱加工工藝. 2013(05)
[8]差壓鑄造ZL205A合金的組織及性能研究[J]. 邢志媛,侯立群,朱秀榮,劉環(huán)恩,秦麗柏,董俊岐,范云波. 兵器材料科學(xué)與工程. 2011(06)
[9]ZL205A鋁合金鑄件流線缺陷研究[J]. 陳邦峰,賈泮江. 特種鑄造及有色合金. 2010(11)
[10]ZL205A鋁合金大型錐體鑄造工藝研究[J]. 陳邦峰,賈泮江. 鑄造. 2010(10)
博士論文
[1]ZL205A筒形件低壓鑄造宏觀偏析形成機制及補縮行為[D]. 王曄.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
碩士論文
[1]基于溫控技術(shù)的鑄件凝固過程智能控制[D]. 王櫟竹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]ZL205A合金鑄造過程粘彈塑性本構(gòu)模型及筒形件變形規(guī)律[D]. 史玉童.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]鋁合金輪轂低壓鑄造工藝及質(zhì)量控制研究[D]. 李思.貴州大學(xué) 2017
[4]連鑄凝固過程與凝固組織的模擬研究[D]. 張元杰.華北理工大學(xué) 2017
[5]澆鑄工藝對ZL205A合金大型回轉(zhuǎn)體鑄件偏析缺陷的影響研究[D]. 杜旭初.清華大學(xué) 2016
[6]低壓鑄造凝固條件對ZL205A合金件組織及力學(xué)性能影響[D]. 李少楠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[7]基于UG二次開發(fā)的高壓模具設(shè)計的研究及典型壓鑄件的ProCAST模流分析[D]. 李可.燕山大學(xué) 2016
[8]機械振動對ZL205A合金鑄件金屬型低壓鑄造凝固補縮的影響[D]. 陳偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[9]局部加載行波磁場對ZL205A合金凝固缺陷及性能的影響[D]. 許紀(jì)剛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[10]圓坯連鑄凝固傳熱模擬及工藝研究[D]. 胡文兵.東北大學(xué) 2014
本文編號:3195914
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