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《华中科技大学》 2005年
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可控气压下镁合金消失模铸造充型凝固特征的基础研究

吴和保  
【摘要】:镁合金密度小,比强度、比刚度高,减振性、导热性、电磁屏蔽和抗辐射能力强,易切屑加工,易回收,资源丰富等一系列优点,是继钢铁和铝合金之后发展起来的第三类金属结构材料,被喻为21 世纪的绿色工程材料,在汽车、电子电器、航空航天等领域具有重要的价值和广阔的应用前景。本研究针对复杂薄壁镁合金铸件的特点,将真空压差铸造和消失模铸造技术集成,力求解决镁合金成形过程中的氧化燃烧和充型能力不足的问题,开发了一种设备简单、生产效率高、铸件质量好的精确成形的新工艺,具有较高的学术价值和广阔的应用前景。 本研究揭示了可控气压下镁合金消失模铸造的工艺原理及其设备的设计原则,研制了适用于镁合金的可控气压下消失模铸造的首台实验样机,开创了一种非常适合于镁合金液态成形的可控气压下消失模铸造新方法,与压铸相比,它具有投资少、生产成本低、适应范围广、铸件可热处理等优点; 与砂型铸造相比,具有尺寸精度高、表面质量好、充型能力强、补缩效果好等优点,使金属液的充型速度由重力消失模铸造的50 mm/s 提高到80~150mm/s,能够满足壁厚3mm 甚至更薄的复杂镁合金铸件的生产。 通过对可控气压下镁合金消失模铸造工艺的系统研究,基本掌握了充气流量、真空度、涂层厚度、浇注温度、泡沫密度、浇注系统最小阻流面积等工艺参数对镁合金充型能力的影响规律,得出了影响镁合金流动性的非线性数学模型: L_1=-5.107+2.736Q~(1.6)+55.645T~(0.01)-1.4322δ~(3.64)-1.9685ρ~(1.69) 为进一步制定工艺规范奠定技术基础,运用优化的工艺参数,成功地浇注出了壁厚3mm 的汽车排气管等薄壁复杂镁合金零件。 本文采用电极接触测试法和摄影法对可控气压下消失模铸造镁合金的流动性、充填形态、充型速度变化规律进行了系统的研究,基本掌握了可控气压下消失模铸造镁合金的流动性、流动前沿形貌、充型速度及其变化规律,建立了低真空度条件下液态镁合金拱形推进的物理模型。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TG249.5

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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2 李继强;樊自田;吴和保;张大付;董选普;黄乃瑜;;镁合金真空低压消失模铸造影响因素及充型能力的研究[J];铸造技术;2007年01期
3 李继强;樊自田;董选普;张磊;赵忠;;真空度对镁合金低压真空消失模铸件质量的影响[J];铸造;2010年12期
4 樊自田;蒋文明;;消失模铸造技术现状及发展趋势[J];铸造;2012年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 罗强;合金化和热处理对消失模铸造AZ91D镁合金组织和性能的影响[D];华中科技大学;2009年
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3 凡海兵;消失模铸造镁合金废料的性能特征及回用试验研究[D];华中科技大学;2006年
4 田军;发动机缸体消失模铸造关键技术及模具研究[D];重庆大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 刘子利,丁文江,朱燕萍,李强,刘生银,李峰;镁合金进气歧管消失模铸造工艺的试验初探[J];汽车工艺与材料;2001年11期
【共引文献】
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7 陈东初;吴建峰;龚伟慧;李文芳;徐东明;;AZ91D镁合金表面植酸转化膜的正交实验优化研究[J];兵器材料科学与工程;2009年02期
8 胡昌明;李英雷;胡时胜;刘仓理;;高温-高应变率下MB2合金的动态力学性能及变形机理[J];兵器材料科学与工程;2009年05期
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10 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
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 杨明波;胡红军;代兵;杨慧;;阻燃镁合金的研究现状及进展[A];2008重庆市铸造年会论文集[C];2008年
4 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
5 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
6 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
7 彭建;张丁非;谢槐元;黄腾;;国内汽车镁合金应用展望[A];海峡两岸第二届工程材料研讨会论文集[C];2004年
8 韩德利;高玉龙;兰伟;;磷酸盐转化膜技术在镁合金上的应用研究现状[A];2010中国·重庆第七届表面工程技术学术论坛暨展览会论文集[C];2010年
9 陈立佳;王鑫;马春艳;徐颜武;李锋;;热挤压Mg-6%Al-3%Ni合金的拉伸变形行为[A];第十二届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2008年
10 徐桂东;沈丽如;;镁及镁合金的腐蚀与涂层防护[A];2006全国核材料学术交流会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘晓兰;镁合金化学转化膜成膜机理及其载波改性的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 武淑艳;固相再生AZ31B镁合金的组织性能及氧化相表征[D];哈尔滨理工大学;2010年
3 吴伟;Mg-Al-Nd压铸镁合金的组织性能及压铸成形过程的数值模拟[D];沈阳工业大学;2010年
4 陈克豹;AZ与AM系列挤压变形镁合金的低周疲劳变形行为[D];沈阳工业大学;2010年
5 郭全英;两种含Gd镁合金微观组织演变机制及性能研究[D];沈阳工业大学;2010年
6 佟国栋;高性能镁合金的研究及其在汽车工业中的开发应用[D];吉林大学;2011年
7 张亮;镁铝合金成分、半固态组织和等温处理工艺[D];吉林大学;2011年
8 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
9 尚伟;AZ91D镁合金微弧氧化—溶胶凝胶复合膜层制备及其耐蚀性[D];中南大学;2011年
10 周涛;快速凝固Mg-Zn系镁合金的组织与性能研究[D];湖南大学;2009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 李含建;SiC_p/AZ91D复合材料真空气压浸渗机理及界面结构研究[D];南昌航空大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐世达,韩连香,沈启贤;实型铸造浇注过程的摄影研究[J];金属材料与热加工工艺;1983年01期
2 吕渠东,吕宜振,曾小勤,丁文江,卢晨;镁合金在电子器材壳体中的应用[J];材料导报;2000年06期
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中国博士学位论文全文数据库 前4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
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 仇珊;板形铸铁件消失模铸造充型过程模拟分析[D];兰州理工大学;2004年
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5 管士飞;中大型蝶阀阀体发泡模具CAD及泡沫模样质量控制[D];华中科技大学;2005年
6 王志虎;AZ80镁合金固溶与时效热处理中β-Mg_(17)Al_(12)相的转化行为研究[D];西安理工大学;2007年
7 尹君;中大型冲压件模具球墨铸铁材料及消失模铸造数值模拟研究[D];吉林大学;2007年
8 肖小峰;基于UG复杂箱体泡塑模具开发[D];华中科技大学;2006年
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10 肖海涛;消失模铸钢件数值模拟研究[D];兰州理工大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 王元庆;樊自田;李继强;;消失模铸造AZ91D振动凝固及半固态热处理组织的演变[J];特种铸造及有色合金;2006年08期
3 赵忠;樊自田;李继强;董选普;;AZ91D真空低压消失模铸造组织特性分析[J];特种铸造及有色合金;2008年04期
4 樊自田;赵忠;唐波;潘迪;;特种消失模铸造技术[J];特种铸造及有色合金;2008年S1期
5 徐越鹏;赵建华;曾凡勇;王玄;;加热功率密度对消失模模样微波干燥效果的影响[J];特种铸造及有色合金;2013年02期
6 樊自田;赵忠;唐波;潘迪;;特种消失模铸造技术[J];铸造设备与工艺;2009年01期
7 王元庆;樊自田;李继强;田学锋;董选普;;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[J];铸造;2007年03期
8 成平;樊自田;赵忠;蒋文明;;富Ce稀土对Al-Si7-Mg0.8合金消失模凝固组织性能影响[J];铸造;2010年08期
9 陈胜娜;余欢;徐志锋;严青松;熊博文;杨伟;;镁合金低压铸造的研究进展[J];铸造;2012年12期
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中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 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
2 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
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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中国期刊全文数据库 前10条
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6 常庆明,叶荣茂,王惠光,安阁英;铝合金消失模充型过程的流场及温度场的数值模似[J];机械工程学报;1996年03期
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【相似文献】
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1 董选普,樊自田,黄乃瑜;镁合金消失模铸件表面膜成分及其结构[J];材料科学与工程学报;2005年03期
2 刘子利,丁文江,朱燕萍,李强,刘生银,李峰;镁合金进气歧管消失模铸造工艺的试验初探[J];汽车工艺与材料;2001年11期
3 赵祖德;董选普;樊自田;黄乃瑜;;镁合金消失模铸造模样热解产物及其阻燃性分析[J];铸造;2007年03期
4 张雄;董选普;霍国君;陈东风;;消失模铸造镁合金表面合金化工艺因素的研究[J];铸造;2009年08期
5 樊自田,吴和保,张大付,董选普,黄乃瑜;镁合金真空低压消失模铸造新技术[J];中国机械工程;2004年16期
6 田学锋,樊自田,黄乃瑜,吴和保,董选普;消失模重力铸造镁合金组织及性能研究[J];特种铸造及有色合金;2004年05期
7 李继强;樊自田;田学峰;董选普;王元庆;;基于消失模铸造的AZ91D镁合金振动改性研究[J];特种铸造及有色合金;2006年09期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 董选普;樊自田;黄乃瑜;;镁合金消失模铸件表面膜成分及其结构[A];人才、创新与老工业基地的振兴——2004年中国机械工程学会年会论文集[C];2004年
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6 顾鑫;云海金属募资3.5亿建镁合金项目[N];中国证券报;2009年
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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
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10 沈勇;镁合金变极性等离子弧焊及活性化焊接研究[D];大连理工大学;2006年
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