2023年, 第58卷, 第4期　
刊出日期：2023-07-31

  

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专题综述
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  耐磨材料悬浮铸造技术的研究现状

  马鸿量, 符寒光

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 5-13. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.001

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  悬浮铸造技术已被广泛应用于耐磨材料的生产中。浇注时向金属液中添加悬浮剂颗粒起到激冷和变质作用，从而能细化铸件的显微组织，改善耐磨性、韧性、硬度等综合力学性能。总结了悬浮铸造工艺特点及在铬系白口铸铁、钨铸铁、耐磨钢、轻质耐磨铝合金和复合材料中的应用，阐述了悬浮铸造工艺与电磁搅拌技术和消失模铸造技术的复合工艺的有关研究。
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  倾转铸造技术的研究现状与展望

  丁杰, 原紫云, 刘继广, 李同飞, 赵小文, 章高伟

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 14-18. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.002

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  倾转铸造已经发展成为一种比较成熟的铸造工艺，在众多领域的零部件生产中有着广泛的应用。在调研、了解倾转铸造原理及其技术应用特点的基础上，对倾转铸造技术的发展和最新研究成果进行了综述，并总结了倾转铸造技术研究的主要内容，最后对倾转铸造技术的发展做出了展望。
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  3DP砂型在大型雕塑中的应用

  李嘉豪, 张兴兴, 杜文强, 何捷军

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 19-22. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.003

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  随着科学技术的发展，3D打印技术得到了广泛的应用。在雕塑行业中，3DP砂型经过硬化处理后可以直接应用于雕塑制作。介绍了一种大型雕塑通过3DP砂型打印技术制作的全过程。通过对雕塑进行模型分割、设计内部钢架、设计连接结构、分块打印并硬化处理、组合安装，快速的完成大型雕塑的制作，相比于传统方式制作周期大大缩短，且减少了制作过程对艺术家的依赖。
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  风电机组低温高韧性球墨铸铁成分设计研究现状

  厉旭旺, 黄成彦, 范焕, 黎相昊, 魏煜锋

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 23-29. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.004

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  介绍了风电行业的发展趋势，列举风电机组球墨铸铁部件的应用工况及性能要求，对比低温高韧性球墨铸铁的标准，阐述了球墨铸铁中碳当量、化学元素对材料组织及低温性能的影响，列出低温高韧性球墨铸铁的成分设计建议，总结国内当前生产实践中的代表性研究成果，对球墨铸铁材料的发展提出了新技术应用、规范化生产、智慧化管理的新时期展望。
装备技术
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  一种自动上料双通道弹簧抛丸强化机

  张晓静, 许占虎, 田超

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 30-32. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.005

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  抛丸强化是提高弹簧强度的一种重要手段，设计了一种自动上料的双通道弹簧抛丸强化机，使弹簧自动有序依次进入抛丸室，同时抛丸室内设两套输送通道，有效提高了生产效率。
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  炉前铁水孕育系统研究及应用

  王圆圆, 林彤, 张银涛, 王艳杰, 裴国强

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 33-36. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.006

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  针对熔炼工序炉前手动加料导致操作不可控性及增加作业人员配置等问题，分析研究炉前铁水孕育系统，保障工艺过程稳定性，提高工序自动化水平，将加料数据纳入MES 管理，为企业实现智能化、数字化转型奠定基础并提供数据支撑。
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  振芯机在中大型腔体类铸件生产中的应用

  张志华, 刘雪涛, 母向东

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 37-39. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.007

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  介绍了一种铸造振芯机的适用范围、工作原理、操作过程，分析了振芯机的机械结构、各功能部件的特点，叙述了控制系统实现各功能的操作。
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  一种皮带式振动落芯机

  宋瑞峰, 王树飞, 冯德兵

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 40-43. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.008

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  对一种皮带式振动落芯机的结构和工作过程做了介绍。本设备可与机械手组线使用，实现了发动机缸体落芯的自动化，降低了劳动强度，提高了生产效率。
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  TDX/TDZK系列皮带输送机皮带跑偏的原因分析及处理办法

  王树飞, 宋瑞峰

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 43-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.009

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  皮带输送机是砂处理生产线上一种主要的运输设备。根据本公司皮带输送机在砂处理生产线中的实际应用情况，分析造成皮带输送机皮带跑偏的原因，并说明了相应的处理办法。
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  铁模覆砂造型线设备组成及应用

  管清富, 尚衍湖, 尚中海, 张磊

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 47-50. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.010

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  铁型覆砂铸造生产线是在生产工艺流程的基础上，根据铸件材质、批量和铸造工艺的要求进行设计。各类生产线的布置形式、主机结构、辅机结构、输送方式、控制要求都有较大差异，属于非标生产线。在此仅对铁模覆砂造型线中部分常用设备的特性与功能以及在实际生产应用中的工艺流程进行分析介绍。
生产技术
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  3D打印过程中喷孔堵塞导致产品开裂问题的研究

  陆江波, 虎成, 杜银学

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 51-54. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.011

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  3D 打印机在生产过程中经常会遇到喷头堵塞不能正常喷射粘结剂而导致打印的部件开裂无法使用的情况。如果选择更换喷头，会使工厂生产成本大大增加。主要研究了打印数据与喷头喷墨位置偏移的关系，解决因喷射孔堵塞导致打印产品开裂的问题，从一定程度上降低3D 打印生产成本。
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  基于3DP砂型打印技术的中冷器铝合金铸件研发

  闫科, 刘轶, 刘国强, 张超

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 55-59. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.012

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  中冷器壳体作为涡轮增压发动机的重要配件，其位置介于增压器和进气歧管之间，主要作用为降低增压后的空气温度，从而降低发动机的热负荷，提高换气效率，增加发动机输出功率。由于近年来汽车轻量化设计要求，使得中冷器管壁的厚度直接减少了50%，内外翅片的厚度大约减少了20%～30%，中冷器大部分使用ZL104-T1 或者ZL107 材质，整体壁厚6 mm, 铸造难度陡然升高。主要潜在风险为充型不完整、憋气。压力较大时易出现跑火、冷隔、铸件内部清砂困难等铸造缺陷。经过前期充分的策划及难点识别，合理的内浇口布置、灵活的3D 打印镂空设计、精确的结壳、结晶压力计算，完美的解决了以上铸造难点。
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  一种带冷却通道的轧钢用铸件的研发

  周绍雷, 秦国斌

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 59-62. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.013

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  介绍了一种内置冷却通道的轧钢用铸件的研发过程，通过采用树脂砂-消失模生产工艺，选择合适的预埋钢管材料并焊接芯撑以及在钢管内填充铬铁矿砂，保证了钢管在铸件内部的位置精度，避免了预埋钢管内腔机械粘砂问题，成功生产了轧钢用铸件。
材料工艺
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  某HT200床头箱铸造工艺设计与优化

  余志辉, 梁军, 伍德超, 刘继广, 王元先

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 63-68. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.014

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  根据某HT200 床头箱结构特点和相关铸造技术要求，通过对铸件进行结构与工艺性分析，确定了相应的铸造工艺参数，完成了浇注系统的初步设计；借助计算机软件模拟了金属液的浇注、充型与凝固过程；设置并调整冒口和冷铁的尺寸与位置，显著减少了铸件的缩松缩孔缺陷，优选出了最佳的铸造工艺方案。
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  某汽车铝合金减震塔真空压铸工艺设计与优化

  梁军, 周杰, 吴亮, 陈劲松, 梁国宗, 刘继广, 杨友文, 方晓刚

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 69-77. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.015

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  针对某汽车铝合金减震塔铸件的结构特征，设计了真空压铸浇注系统，并数值模拟了其真空压铸过程。研究了浇注温度、压射速度、模具温度和真空度对铸件质量的影响规律，设计正交实验得到最优的工艺参数（浇注温度720 ℃，压射速度2.5 m/s，模具温度230 ℃，真空度25 kPa）。针对铸件壁厚较大区域存在的缺陷，设计了补缩冒口，有效减少铸件的缩松缩孔缺陷，获得了品质良好的铸件。
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  GGG40高韧性球墨铸铁小件垂直线造型和材料工艺的研究

  吴继胜, 刘俊峰

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 78-83. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.016

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  材料牌号为GGG40 的球墨铸铁铸件，验收时要求从铸件本体不同热节位置截取的4 个试棒同时满足延伸率≥17%。因铸件内部微小的缩松、冷却条件、化学成份等多方面都会影响铸件本体材质验收要求。在垂直线造型工艺浇注系统设计中，运用均衡凝固理论解决铸件多处热节的缩松；研究适合产品的硅固溶铁素体球墨铸铁，低碳高硅的球墨铸铁成份范围，最终实现产品在垂直线造型条件下球墨铸铁小件本体力学性能的验收要求，并实现批量供货。
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  螺旋系列厚大球铁件铸造工艺研究

  李小龙, 汪朝志, 杨春黎, 黄鹏

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 84-86. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.017

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  为了解决螺旋系列厚大球铁件的缩松、渣缺陷问题，通过优化冷铁和冒口工艺并采用底注式浇注系统的方式，批量生产的螺旋系列厚大球铁件，其MT、UT 探伤均满足客户要求，加工后外观无任何铸造缺陷。试验表明：优化冷铁和冒口的底注式铸造工艺方案，能很大程度上解决螺旋产品的缩松、渣缺陷问题。
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  铸造工艺中涂料的应用及控制

  刘立强, 刘婧, 王振果, 李继超

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 87-90. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.018

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  主要讨论了我公司涂料的使用现状、验证新材料的过程、使用过程中存在的问题及控制。通过严格控制涂料的进厂检验标准、优化涂料的使用方式、调整浸涂的程序等方式确保涂料满足生产的需要，保证产品的质量稳定。
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  高比例废钢增碳在12.5t中频炉上的应用

  孔亚南, 吴晓胜, 周绍雷, 高山

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 91-94. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.019

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  介绍了高比例废钢增碳熔炼工艺在12.5 t 中频炉上的应用，通过在不同的熔炼温度下取样分析，在不同的配料比例和不同的加料顺序下跟踪增碳剂的吸收率，对废钢增碳最佳的熔炼工艺参数进行分析、研究，结果表明：增碳剂分批加入到炉膛中，并且加入到废钢层之间，熔炼温度在1500～1550 ℃范围内时，增碳剂的吸收率较高，达到85%。
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  3DP产品表面防渗透工艺方法研究

  王志勇, 张璐, 杜文强

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 95-99. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.020

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  3DP 产品因打印致密度不一致，致使喷涂后颜色不均匀，产生色差缺陷，如何选择合适的防渗透剂与处理工艺，是解决3DP 产品色差问题的首要研究问题，本文就3DP 产品表面防渗透处理工艺和方法进行简单的探讨。
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  IMF制芯中心防脉纹剂自动添加研究与应用

  刘志豪, 薛万龙, 李菲, 陈海东, 李明

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 100-107. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.021

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  脉纹是指在铸件内腔表面有时出现条状或网状突起的、形状及走向不规则、两侧粗糙的楔形金属薄片，当水套腔内有脉纹时，轻者会影响内腔的清洁度，重者会影响冷却水的流量，从而降低对发动机的冷却效果，甚至会引起“烧缸”、“拉缸”严重后果；当气道内出现脉纹时，会影响气道涡流特性，最终影响发动机的整机工作性能。几十年来这种缺陷一直困扰着国内外汽车、内燃机等行业的铸造工作者。引入防脉纹剂应用，可以有效地消除脉纹缺陷，为了保障工艺的稳定性与可靠性，对IMF 制芯中心进行了防脉纹剂自动化加料的探索，为广大铸造装备技术工作者提供参考。
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  锅炉降温疏水阀门螺栓腐蚀断裂失效分析

  邓国智

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 108-112. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.022

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  为了探明锅炉降温疏水法兰螺栓断裂失效的原因，利用直读光谱仪、扫描电镜(SEM)-拉曼光谱联合平台系统、金相显微镜等仪器设备对失效螺栓进行分析。结果表明：该失效螺栓的化学成分中的碳含量超过了标准要求，而镍、铬、钛的含量偏低；硬度检测发现其硬度超过了标准要求；金相分析发现晶界存在大量碳化物；扫描电镜EDS 分析发现断口的氧、氯的含量较高。因此不锈钢螺栓失效的主要原因为铸造工艺和热处理工艺不当，导致了元素中碳含量偏高以及晶间碳化物的析出。金属材料中碳含量过高，容易引起硬度异常增高，从而使材料具有脆性断裂的倾向，而镍、铬以及钛含量偏低使螺栓的耐腐蚀性和固碳能力下降。在含氯腐蚀性介质以及拉应力的作用下，最终导致螺栓发生晶间脆性断裂失效。因此严格把控螺栓的材质复验、生产工艺，或者提高螺栓材质的耐蚀等级，可以有效减少螺栓腐蚀断裂事故的发生。
企业管理
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  铸造企业突发环境事件应急预案编制要点分析

  马翠萍, 韩小问, 勾东东

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 113-116. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.023

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  铸造产业作为沧州市的支柱产业之一，具有企业数量多、规模大的特点，同时也是生态环境重点监管行业。面对新形势下生态环境管理要求，梳理突发环境事件应急预案的章节内容，分析铸造企业环境风险特点，总结出应急预案编制要点和注意事项。
检测技术
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  ROMER七轴关节臂在球墨铸铁管壁厚检测中的应用

  陈立贵, 程华, 陈晓伟, 宋志刚

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 117-121. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.024

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  壁厚是球墨铸铁管关键技术指标之一，它不仅直接关系到球墨铸铁管本身的质量，而且对生产中铸造参数的调整也具有十分重要的意义。如何能够准确、全面的进行球墨铸铁管壁厚检测，一直都是行业内比较关注的课题。介绍了一种基于ROMER 七轴关节臂球墨铸铁管壁厚检测的新方法，该方法不仅可以测量壁厚，而且还能很直观的看到壁厚沿圆周方向的分布情况，便于工艺人员及时调整铸造参数。同时，结合实例，简述了检测的具体步骤，并阐述了检测结果的应用。
试验研究
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  基于CPFD模型的3D打印旧砂热法再生系统的燃烧室流场分析

  黄凯

  中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 122-126. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.025

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  对3D 打印旧砂通常使用热法进行回收，因此，需要对燃烧室内部流场有一个全面的了解。基于计算颗粒流体力学（CPFD）模型，设计了新型的燃烧室，将流场和燃烧模拟相结合，进行了燃烧室流场特性分析，包括内部两相流、温度场和燃烧产物，同时也验证了CPFD 方法的可行性。