2022年, 第57卷, 第1期　
刊出日期：2022-01-31

  

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专题综述
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  智能铸造工厂与高质量发展

  刘小龙

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 5-10. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.001

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  我国铸造行业已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，“智能铸造”变为行业的热词，但智能铸造工厂的定义，智能铸造工厂与高质量发展的关系以及如何实现智能铸造工厂，不同的人站的位置和角度不同，理解偏差很大。从多个角度说明什么叫智能铸造工厂，又从多个方面说明智能铸造工厂的优点以及与高质量发展的关系；最后，从认识、投资、协作、风控、人才等方面介绍了如何实现智能铸造工厂。
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  连续通过式抛丸清理机在铸造生产线的应用

  张加温, 袁存波, 王伟, 张成勋, 孙新凯

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 11-16. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.002

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  介绍了连续摆床、连续钢履带、连续网带三种通过式抛丸清理机的工作原理、结构特点和使用状况；目前大部分铸件抛丸机为独立、间歇式生产方式，普遍存在铸件物流成本高、清理效率低、人工耗时多等缺点，而连续通过式抛丸清理机适用在线、连续生产情况下的场合，可以实现铸件在线生产的生产工艺自动化，提高生产效率的同时也改善了工作环境、减少了作业人员。连续通过式抛丸清理机设备的清理速度可调节，所以可以适应多种生产节拍和生产效率等各方面的变化。
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  试述钢材预处理线抛丸、喷漆及烘干速度的匹配

  司鑫鑫, 孙新凯, 袁存波, 李计良, 于丽娜

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 16-20. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.003

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  以实现预处理线喷漆系统和烘干系统的设计为目标，建立了钢材预处理线抛丸速度、喷漆速度及烘干速度的匹配数学公式，分别论述了喷漆系统和烘干系统的关键参数设计，并考虑油漆种类及油漆成分，介绍了水性漆对烘干系统的设计要求。研究结果可以为预处理线整体设计提供参考。
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  铝灰资源综合利用

  俞新宇, 彭军, 张芳, 常宏涛, 王永斌

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 21-30. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.004

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  铝灰因本身含有害元素，被国家定为危险废弃物，其本身含有大量的金属铝和氧化铝，具有很高的回收价值。根据现阶段铝灰综合利用的研究进展，分析了不同工艺技术的优缺点；针对现有铝回收利用技术特点，指出冷法处理铝灰有着更多的优势；铝灰作为生产耐火材料、建筑材料和环境材料的基料，介绍了其在不同领域的应用并对铝灰的未来发展提出展望。
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  抛丸法除锈及其在大型储罐施工中的技术应用

  尹晓伟, 陈仁钦, 李孝卫

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 31-33. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.005

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  为了能够尽量延长金属储存罐使用期限，需对其进行除锈。抛丸除锈因具有节省人工成本、提高金属构件的抗疲劳性、清理效率高、环境污染小等优点，在除锈行业中被广泛应用。结合抛丸设备的工作原理和在大型金属储罐除锈实例中的成功应用，说明该工艺应在金属储罐除锈等大面积的表面处理作业中推广应用，既可以提高生产效率，减少操作人员数量，又可节约能源，实现环保生产，是大型金属储罐表面清洁的最佳选择。
材料工艺
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  水玻璃铸造旧砂应用湿法再生的工艺设计

  吴剑

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 34-37. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.006

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  描述了一种水玻璃铸造旧砂应用湿法搓磨水洗的工艺处理方案，可适用于中小型铸造企业针对水玻璃砂铸造产生的旧砂进行湿法再生处理，以达到降低成本、促进资源再利用的综合效益。
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  3DP成型工艺在铸造模具领域的应用

  王志勇

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 38-41. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.007

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  铸造模具被称为“工业之母”，其传统制造多采用木模、消失模、金属模等，以上各工艺均需要通过CNC进行机加工，工序繁琐，制作周期长。采用3DP成型工艺直接打印铸造模具，减化传统铸造模具制造工序，表面粗糙度较好，无需要机械加工制作，提升制作效率，成本低，制造周期较短。
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  球墨铸铁中冷器座管铸造工艺研究

  张春禹, 王建荣

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 41-43. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.008

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  介绍了球墨铸铁中冷器座管结构特点及其质量要求，重点论述了通过对分型面、砂芯分块、芯撑结构、冷铁设计和浇注系统合理选择的铸造工艺，运用防错技术提高铸件尺寸精度，消除热节部位的缩孔缩松缺陷，达到简化操作，提高产品质量的目的。
装备技术
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  支重轮全自动强力抛丸机

  吴科, 刘灿贵, 张锦德

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 43-45. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.009

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  传统支重轮抛丸机占用人员多，劳动强度大，生产效率低，我公司结合现状，给一些知名支重轮企业提供了满足工艺要求的、自动化程度先进的支重轮抛丸清理机生产线，该生产线不仅实现了工件的自动搬运、自动上下料，而且还实现了对支重轮工件的自动翻转和表面丸料和粉尘的清理，整个加工过程自动化完成，无需人工参与，节省了人工及管理成本，大大提高了生产效率，改善了车间生产环境。
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  基于信息化的缸盖制芯中心建设

  王志锋

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 46-50. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.010

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  信息化是将以计算机为核心的智能自动化设备工具集成，形成一个自上而下、有组织的网络体系。以广西玉柴缸盖制芯中心为例，介绍了缸盖制芯中心的设备构成与布置，描述了制芯中心各设备如何组成信息化网络以及其信息传递过程，同时阐述了RFID和机器人技术在制芯过程的应用，探讨了制芯中心建设过程的问题及建议。
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  QR3210型履带式抛丸清理机的升级应用

  王伟

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 51-53. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.011

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  介绍了QR3210型履带式抛丸清理机的一种应用方式：通过设置输送机实现前后工序之间的衔接；通过增加秤重装置控制抛丸机的装载量避免超载；通过PLC集中控制实现多台设备的协同作业。此种应用方式不仅节省了设备所需的人工成本，同时将前后工序衔接起来实现了物料的自动转移，使设备更加自动化、智能化，降低了企业的运营成本。
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  铸件全自动内腔喷丸设备的研制及应用

  王志, 齐亚平, 鲍玉娟, 顾思惠, 丁超豪, 刘庆义

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 54-56. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.012

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  伴随产品质量的提升，对铸件内腔清洁度的要求越来越高，提升内腔清洁度的常用方式是内腔喷丸。传统内腔喷丸以采用手持式喷丸方式为主，工作效率低，劳动强度大，铸件内腔质量一致性难以保证。介绍了一种自主开发的铸件内腔全自动喷丸系统，可以对铸件内腔进行无死角全覆盖喷丸，效率高，柔性好，内腔质量稳定，全程无需人工干预，极大降低了人工劳动强度。
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  机器人随动技术在铸造行业悬链上下件中的应用分析

  黄才英, 甘超, 刘云云

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 57-59. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.013

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  铸造行业存在着大量高强度、重复性、工作环境恶劣的工序，随着科学技术发展，特别是工业机器人和智能相机技术飞速发展，原来不容易实现自动化的应用场景已经有了实现可能。分析了基于工业机器人在悬链上下件中随动技术的应用，通过工业机器人与智能相机的配合，利用附加的编码器，实现在悬链不停止状态下的承运上下件。随动技术的使用为铸造企业提供了可靠性高、兼容多种产品及自动化程度高的设备，把人力从高强度、恶劣的工作环境中解脱出来，能够有效减少职业危害，同时全面提升工厂的生产效率。
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  抛丸除锈设备在线材表面清理中的应用研究

  李孝卫, 陈仁钦, 尹晓伟

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 60-63. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.014

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  主要是对抛丸除锈技术设备的工作原理、结构、方式和特点进行分析，并剖析单线抛丸设备的结构、线材表面质量以及工艺参数，希望能够给相关的工作人员提供参考。
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  一条智能化树脂砂铸造生产线

  刘灿贵, 张锦德, 吴科

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 64-66. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.015

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  设计了一条智能化树脂砂铸造生产线，可以减少工人劳动强度、节约占地面积，各工序实现智能化、柔性化控制。该生产线通过自动造型圈、智能化立体仓储、自动浇注流水线、树脂砂再生线等工序来实现以上目的。通过实际生产验证，该智能化树脂砂铸造生产线是可行的，也是未来树脂砂铸造的发展趋势。
试验研究
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  直流电场作用下湿型粘土砂导电特性及其应用研究

  张容鹏, 李大勇, 石德全, 马旭梁

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 67-73. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.016

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  从湿型粘土砂的基本构成入手，分析了直流电场作用下湿型粘土砂的导电机理，通过系列试验研究了砂样中水分含量和有效粘土含量对直流电场作用下湿型粘土砂导电特性的影响。试验结果表明，砂样中有效粘土含量不变时，直流电压初始值随含水量提高而降低；砂样中含水量不变时，直流电压初始值变化率随有效粘土含量增加先变小后变大。由于被测试样直流电压初始值、直流电压变化率与含水量和有效粘土含量之间存在依存关系，利用测得的砂样直流电压初始值、直流电压变化率和紧实率，可通过人工神经网络加速拟合求解湿型粘土砂含水量和有效粘土含量。
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  工艺参数对SLM成形AlSi10Mg合金组织与硬度的影响

  邹烜, 陈盛贵, 陈秋丹, 陈斌, 陈坤, 刘福生, 李润霞

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 74-79. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.017

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  利用选区激光熔化技术（SLM）成形AlSi10Mg合金，研究工艺参数对合金组织与性能的影响。发现随着激光功率的增大，Al（111）峰向右发生了偏移，这是因为SLM成形过程中，Si原子固溶进了Al基体中，发生了晶格畸变。而较大或较小的激光功率和扫描速度对SLM成形的AlSi10Mg合金组织和性能有显著的影响。激光功率较大或扫描速度较小使网络状Si相发生溶解、断裂和聚集，破坏细晶强化的作用，影响合金的性能；激光功率较小或扫描速度较大使得输入的激光能量不足，粉末不能充分熔化以形成未熔缺陷。较优工艺参数：激光功率为300W，扫描速度为1000mm/s，显微硬度最高可达2.21GPa。
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  喷射成形2618铝合金组织及性能的研究

  高丽娜, 肖建, 贾咏馨, 聂赛男, 苏睿明

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 80-83. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.018

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  采用喷射成形和传统铸造方法分别制备2618（Al-Cu-Mg-Fe-Ni）铝合金，并通过扫描电镜、能谱分析仪、硬度测试和拉伸测试等设备和手段对时效后的合金微观组织及力学性能进行对比分析。结果表明喷射成形工艺对合金常温和高温拉伸性能有明显提升。喷射成形2618铝合金中Al₉FeNi耐热相形态较为圆整，Al₂CuMg强化相细小、弥散，故合金性能提升明显。
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  微量Nb对低碳合金耐磨铸钢的力学及摩擦磨损性能的影响

  白云, 孙亚肖, 李富强, 赵延阔

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 84-87. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.019

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  研究了Nb对低碳合金铸钢性能的影响，并研究了Nb微合金化低碳合金钢的滑动磨损机理。当Nb含量达到0.06%左右时，材料抗拉强度达到1545MPa，有良好的力学性能和耐磨性能。载荷250～500N时，磨损机理主要是磨粒磨损；载荷增加到800N时,表现为粘着磨损。
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  发动机气缸盖热芯盒和水夹层芯温度场仿真分析

  李继超, 邢长健, 孙玉成, 冯月雪, 刘庆义, 张之岭, 陈海东

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 88-92. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.020

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  传统的热电偶监测芯盒温度方法难以对整个芯盒温度场数据进行采集，通过热电偶和热成像仪测量了芯盒表面温度。两种测量方式采集到的数据偏差在±10℃以内，偏差比值在±4%以内，说明运用热成像仪表征芯盒温度场是可靠的。仿真数值与热电偶的偏差最大值为9.16℃，最小值为0.46℃，明确了利用仿真方法对芯盒温度场进行定量分析是可行的。研究了固化时间对砂芯表面温度场的影响，当砂芯表面温度提高至215℃，计算温度高于230℃时，砂芯外表面局部呈现出过热焦化现象。
生产技术
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  球铁差速器顶冒口浇注工艺

  杨春霞, 高存贞, 刘军晖, 孔勇勇

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 93-96. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.021

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  差速器壳体是常见的球墨铸铁件产品，该类产品两端法兰根部热节大，凝固过程中极易形成缩松缺陷，废品率极高。通过对前期工艺进行分析和总结，在原工艺基础上将侧冒口改为顶冒口，增大冒口补缩能力，通过合理设计浇注系统截面积分布，有效降低顶注过程中的冲砂问题；同时提高铁水冶金质量，解决了差速器壳体的缩松、气孔等缺陷，降低了该铸件的废品率。
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  基于ProCAST数值模拟技术降低离心复合铸铁轧辊底波衰减发生率

  孙向阳, 仇光宏, 黄明, 肖连华, 张龙

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 97-101. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.022

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  离心复合轧辊生产过程中，由于其收缩特性轧辊芯部容易出现缩松等缺陷，造成其辊身出现底波衰减现象；为解决这一问题，唐山钢铁集团重机装备公司（以下简称唐钢重机）联合燕山大学利用ProCAST数值模拟技术，分析出降低底波衰减发生率的因素，用数值模拟结果优化生产工艺，降低底波衰减率或者驱逐缺陷位置至非关键位置。
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  V型机体铸件裂纹缺陷分析解决

  陈国清, 臧加伦, 齐建, 杜纪柱, 王超, 任怀喜, 刘庆义

  中国铸造装备与技术. 2022, 57(1): 102-105. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2022.01.023

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  V型高速柴油机机体结构复杂，强度较高，在浇铸过程中普遍存在裂纹缺陷。以V型12缸机体为例，从产品结构、凝固原理、铸造工艺等方面分析了机体串水孔裂纹缺陷成形原因。通过改进产品结构，均匀过渡铸件壁厚，加大串水孔圆角和翻边可有效分散热应力；同时优化工艺参数和热处理工艺，将埋箱时间由18h延长至36h，充分释放铸件残余应力，最终彻底解决了机体铸件裂纹缺陷。