钛合金铸件夹杂类缺陷产生原因分析及对策

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作者 张斌英 母晓明 +4 位作者 黄睿 齐丽娜 周茜 张国玲 周凡 《热加工工艺》 北大核心 2024年第12期155-158,共4页

钛合金具有优异的性能,在航空航天领域具有广阔应用市场。铸造为钛合金成型提供了一种低成本的净近成型技术,然而夹杂是钛合金铸件成型过程中一类严重的缺陷,对钛合金铸件的内部质量及力学性能有很大影响。介绍了钛合金铸件常见的夹杂... 钛合金具有优异的性能,在航空航天领域具有广阔应用市场。铸造为钛合金成型提供了一种低成本的净近成型技术,然而夹杂是钛合金铸件成型过程中一类严重的缺陷,对钛合金铸件的内部质量及力学性能有很大影响。介绍了钛合金铸件常见的夹杂缺陷种类,分析了钛合金铸件夹杂产生的原因,并总结了易产生夹杂缺陷的部位。为防止夹杂类缺陷产生,提出了原材料及熔炼质量控制、造型及浇注工艺控制、铸件结构及铸造工艺优化等多方面的解决措施。通过这些举措,可以有效解决钛合金铸件夹杂问题,降低铸件生产成本,提高产品质量。 展开更多

关键词 钛合金铸件 夹杂 缺陷检测

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陶瓷型芯对含内腔钛合金铸件尺寸和质量的影响

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作者 胡春阳 贾志伟 +3 位作者 肖强伟 殷建峰 赵瑞斌 南海 《铸造工程》 2024年第3期12-16,共5页

针对某环形钛合金铸件的狭窄U形槽结构,开展基于外置陶瓷型芯的铸件成形工艺研究,设计长短不同结构的专用陶芯,分析其对铸件尺寸与冶金质量影响,选取外置长陶芯的铸件观察关键位置成形质量以及界面反应α层分布。结果表明:在不影响铸件... 针对某环形钛合金铸件的狭窄U形槽结构,开展基于外置陶瓷型芯的铸件成形工艺研究,设计长短不同结构的专用陶芯,分析其对铸件尺寸与冶金质量影响,选取外置长陶芯的铸件观察关键位置成形质量以及界面反应α层分布。结果表明:在不影响铸件整体质量的情况下,采用外置陶芯的方法,U型槽内部铸瘤的风险由70%以上降至5%以下。放置长陶芯时,与陶芯接触的内壁面收缩量由-0.05 mm变为+0.08 mm,轮廓度均为正值,更贴合设计,整体壁厚减薄0.1 mm,径向收缩率增大约3.33%。长陶芯搭接的U型槽中α层仅分布在最底层与临近区域,厚度不超过400μm,长陶芯的双侧接触区α层几乎消失,与不放置陶芯或放置短陶芯相比,将长陶芯放置在特定的窄U型槽中铸件质量更好。 展开更多

关键词 陶瓷型芯 钛合金铸件 尺寸 质量 α层

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大型薄壁复杂框架式结构钛合金铸件的研制 被引量：5

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作者 李义军 朱明渝 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期256-259,共4页

介绍了采用熔模精密铸造成形技术,研制大型框架结构钛合金铸件的过程。铸件轮廓尺寸为1 450 mm×835 mm×772.2 mm,最小壁厚仅为2.5 mm,铸件重121.8 kg。

关键词 大型 薄壁 钛合金铸件 熔模铸造 框架式结构

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薄壁复杂钛合金铸件熔模铸造工艺模拟及优化 被引量：4

4

作者 程亚珍 李渤渤 +3 位作者 孙冰 杜延乐 孙宏喆 刘茵琪 《特种铸造及有色合金》 CAS 北大核心 2022年第6期780-784,共5页

利用数值模拟技术对某薄壁复杂钛合金铸件的温度场、应力场进行了模拟,确定了适合于生产该铸件的铸造工艺。该方案模拟的温度场分布比较均匀,利于铸件的均衡凝固,铸件的内部品质较好,模拟的应力场分布比较均匀,整个铸件的应力差最小。... 利用数值模拟技术对某薄壁复杂钛合金铸件的温度场、应力场进行了模拟,确定了适合于生产该铸件的铸造工艺。该方案模拟的温度场分布比较均匀,利于铸件的均衡凝固,铸件的内部品质较好,模拟的应力场分布比较均匀,整个铸件的应力差最小。根据模拟的结果,对大壁厚比部位采用冒口补缩。采用优化后的铸造工艺生产铸件,制造出与模拟结果一致的符合技术要求的优质铸件。 展开更多

关键词 数值模拟 钛合金铸件 铸造工艺

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大尺寸钛合金阀体石墨型铸造工艺研究

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作者 李重阳 刘时兵 +6 位作者 徐凯 李鸿举 李昕祺 岳野 刘天翼 倪嘉 SHI Kun 《铸造》 CAS 北大核心 2023年第2期188-192,共5页

针对某大尺寸钛合金阀体铸件,对其结构进行分析后,设计了不同的浇注工艺,采用Pro-cast软件对该钛合金阀体铸件在不同浇注工艺下进行了石墨型铸造计算模拟。结果发现,不同的浇注系统会影响铸件内缺陷分布情况,且铸型预热温度的改变也会... 针对某大尺寸钛合金阀体铸件,对其结构进行分析后,设计了不同的浇注工艺,采用Pro-cast软件对该钛合金阀体铸件在不同浇注工艺下进行了石墨型铸造计算模拟。结果发现,不同的浇注系统会影响铸件内缺陷分布情况,且铸型预热温度的改变也会使铸件内缺陷体积发生变化。浇注工艺优化后,实际生产验证显示阀体铸件成形完整、无明显表面缺陷;X光检测结果显示铸件内部缺陷分布与模拟结果基本吻合。 展开更多

关键词 钛合金铸件 石墨型铸造 缺陷分布 铸造模拟

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钛合金铸件荧光渗透检测背景不良的工艺改进 被引量：5

6

作者 杨硕 王本志 +1 位作者 张军威 张国旺 《无损检测》 2018年第6期62-66,71,共6页

简单介绍了零件表面荧光背景不良的4种类型。重点针对表面黄绿色背景显示进行工艺分析与对比试验,验证了导致此背景不良的主要原因是:吹砂机在处理机加零件时,砂粒被切削液污染;在较高压力下,被污染的砂粒造成其他零件的二次污染;荧光... 简单介绍了零件表面荧光背景不良的4种类型。重点针对表面黄绿色背景显示进行工艺分析与对比试验,验证了导致此背景不良的主要原因是:吹砂机在处理机加零件时,砂粒被切削液污染;在较高压力下,被污染的砂粒造成其他零件的二次污染;荧光渗透检测前,二次污染未被去除,黑光灯下呈现出大面积黄绿色不良背景。最后,提出了工艺改进措施,措施实施后提高了产品的缺陷检出率,保证了企业的正常生产。 展开更多

关键词 钛合金铸件 荧光渗透检测 吹砂 轻酸洗

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船用钛合金基座铸造工艺研究 被引量：4

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作者 王震 《湖南农机》 2012年第7期63-64,共2页

针对薄壁、结构复杂的船用钛合金基座,采用机加工石墨型的造型方法,设计了合理的铸造工艺,成功生产重71kg、外形尺寸为980×736×275、壁厚为6mm的钛合金基座铸件,文章中所论述的工艺路线经受了实践考验,对此类复杂零件的铸造... 针对薄壁、结构复杂的船用钛合金基座,采用机加工石墨型的造型方法,设计了合理的铸造工艺,成功生产重71kg、外形尺寸为980×736×275、壁厚为6mm的钛合金基座铸件,文章中所论述的工艺路线经受了实践考验,对此类复杂零件的铸造生产具有重要意义。 展开更多

关键词 钛合金铸件 铸型模具 机加工石墨型

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基于复合铸型的钛合金双流道闭式叶轮铸造工艺研究

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作者 肖强伟 贾志伟 +2 位作者 范世玺 纪志军 王德季 《特种铸造及有色合金》 CAS 北大核心 2023年第9期1275-1278,共4页

针对具有狭小间隙特点的钛合金双流道闭式叶轮铸造过程中存在的技术难点,提出了一种复合铸型铸造工艺。复合铸型的外模采用石墨铸型,型芯为特种砂芯,该砂芯成本低、生产周期短和溃散性好。复合铸型预热后在真空自耗凝壳炉中熔炼浇注,对... 针对具有狭小间隙特点的钛合金双流道闭式叶轮铸造过程中存在的技术难点,提出了一种复合铸型铸造工艺。复合铸型的外模采用石墨铸型,型芯为特种砂芯,该砂芯成本低、生产周期短和溃散性好。复合铸型预热后在真空自耗凝壳炉中熔炼浇注,对铸件浇注结果进行了分析。结果表明,闭式叶轮清芯便捷,铸件成形完整,表面粗糙度在6.3μm以下,铸件尺寸轮廓误差在±0.5 mm。采用石墨-砂芯复合铸型铸造工艺可实现对具有狭小间隙特点的钛合金铸件的研制。 展开更多

关键词 钛合金铸件 双流道闭式叶轮 狭小间隙 复合铸型

原文传递

CAD/CAE/CAM技术在钛合金铸造中的应用 被引量：2

9

作者 王彦鹏 伞晶超 +1 位作者 倪嘉 宁兆生 《铸造》 CAS 北大核心 2022年第2期194-197,共4页

介绍了CAD/CAE/CAM技术在钛合金泵体铸造生产中的应用。通过对传统加工工艺和CAD/CAE/CAM技术对比,展现了后者在生产方式、检验效率及加工精度方面的技术优势。

关键词 钛合金铸造 CAD/CAE/CAM 三维扫描 石墨铸型

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基于ProCAST模拟的钛合金环形铸件缩孔预测 被引量：3

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作者 崔新鹏 周黔 +3 位作者 任贵娟 李建崇 李岩 南海 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第1期105-108,共4页

使用ProCAST软件对钛合金环形铸件铸造过程中的流场、温度场及缩孔分布进行了数值模拟。为验证模拟结果,根据模拟模型设计并开展了浇注试验。模拟结果显示,金属液流动过程平稳,铸件成形完整,缩孔呈条形分布在铸件中部的厚大环形热节区... 使用ProCAST软件对钛合金环形铸件铸造过程中的流场、温度场及缩孔分布进行了数值模拟。为验证模拟结果,根据模拟模型设计并开展了浇注试验。模拟结果显示,金属液流动过程平稳,铸件成形完整,缩孔呈条形分布在铸件中部的厚大环形热节区域。模拟和试验的缩孔结果吻合很好,说明数值模拟能准确预测钛合金铸件的缩孔分布,从而为工艺设计提供指导。 展开更多

关键词 数值模拟 钛合金铸件 缩孔

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大厚度TC4钛合金铸件钨极惰性气体保护焊的最优工艺确定及其接头力学性能 被引量：2

11

作者 朱丽 胡雅楠 +4 位作者 吴圣川 李飞 虞文军 林波 李光俊 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期58-63,共6页

选用连续施焊、焊层冷至室温后再焊接下一层、焊道冷至室温后再焊接下一道3种层间温度控制方案和730,600℃2种焊后退火温度,通过显微组织、拉伸性能和疲劳性能确定了大厚度TC4钛合金铸造板钨极惰性气体保护焊(GTAW)的最优工艺,并研究了... 选用连续施焊、焊层冷至室温后再焊接下一层、焊道冷至室温后再焊接下一道3种层间温度控制方案和730,600℃2种焊后退火温度,通过显微组织、拉伸性能和疲劳性能确定了大厚度TC4钛合金铸造板钨极惰性气体保护焊(GTAW)的最优工艺,并研究了最优工艺下焊接接头的力学性能。结果表明:焊层冷至室温后再焊接下一层得到的焊接接头焊缝组织最为细小,疲劳寿命最高,在730℃下退火后的焊接接头拉伸性能更好,故确定为最优工艺;最优工艺下,GTAW接头的焊缝硬度略高于母材,属于高匹配接头,在拉伸和疲劳过程中接头均在母材处发生断裂,但焊缝的抗疲劳开裂能力低于母材。 展开更多

关键词 钛合金铸件 钨极惰性气体保护焊 层间温度 焊后退火处理 疲劳

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基于华铸ERP的航空钛合金铸造大纲式工艺管理 被引量：2

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作者 颜秋余 张爱斌 +4 位作者 计效园 姜安龙 周建新 殷亚军 沈旭 《铸造》 CAS 北大核心 2020年第3期292-296,共5页

针对航空钛合金铸件产品质量要求高、生产工序长、工艺复杂、工序操作严谨、工艺参数多、版本控制严格、保密要求高等特点,提出了一种面向航空钛合金铸造的大纲式工艺管理模型。同时,基于华铸ERP系统,设计了相应的大纲式工艺管理模块,... 针对航空钛合金铸件产品质量要求高、生产工序长、工艺复杂、工序操作严谨、工艺参数多、版本控制严格、保密要求高等特点,提出了一种面向航空钛合金铸造的大纲式工艺管理模型。同时,基于华铸ERP系统,设计了相应的大纲式工艺管理模块,并应用于某一航空钛合金铸造企业。结果表明,提出的大纲式工艺管理模型能有效满足航空钛合金铸件工艺管理需求;能有效指导车间生产操作、降低管理难度、提升工艺水平。 展开更多

关键词 航空 钛合金铸造 工艺管理 华铸ERP 大纲式工艺

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ZTA15钛合金铸件异常组织形成及对拉伸行为的影响 被引量：2

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作者 刘高扬 赵文侠 王曦 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期45-51,共7页

ZTA15钛合金铸件在进行精密加工过程中存在局部掉块现象。利用多种微观物理表征分析手段,即OM、SEM、EDS、XRD,结合拉伸性能结果,分析对比掉块区域和正常区域的显微组织与力学性能,探讨掉块区域异常组织对拉伸行为的影响机制。结果表明... ZTA15钛合金铸件在进行精密加工过程中存在局部掉块现象。利用多种微观物理表征分析手段,即OM、SEM、EDS、XRD,结合拉伸性能结果,分析对比掉块区域和正常区域的显微组织与力学性能,探讨掉块区域异常组织对拉伸行为的影响机制。结果表明:掉块区域与正常区域虽均呈双态组织,但掉块区域组织中β相含量远超过正常区域,出现了β斑。微区成分分析表明Fe元素的偏析是导致异常组织和β斑的最主要因素,同时也是导致合金的塑性急剧下降的主要原因。Fe元素的偏析改变了合金的组织结构,这主要是因为Fe在α-Ti中的饱和度仅有0.1%(质量分数),从而导致脆性TiFe共晶相的形成,提高强度却降低了合金铸件的塑性,导致铸件在加工过程中掉块。 展开更多

关键词 钛合金铸件 β斑 拉伸性能 TiFe共晶相 沿晶断裂

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酸洗对钛合金铸件荧光渗透检测结果的影响 被引量：2

14

作者 张军威 钟建兰 +1 位作者 王本志 翟学彬 《无损检测》 2020年第5期5-9,37,共6页

以钛合金精密铸件的荧光渗透检测结果为研究对象,通过多次酸洗的方式,探索了酸洗对表面缺陷荧光显示尺寸的影响。试验结果表明:荧光渗透检测时,酸洗可以充分暴露缺陷,有利于缺陷的检出。因此在钛合金铸件的制造过程中,荧光渗透检测前需... 以钛合金精密铸件的荧光渗透检测结果为研究对象,通过多次酸洗的方式,探索了酸洗对表面缺陷荧光显示尺寸的影响。试验结果表明:荧光渗透检测时,酸洗可以充分暴露缺陷,有利于缺陷的检出。因此在钛合金铸件的制造过程中,荧光渗透检测前需对其进行酸洗,并严格控制单边酸洗量及酸洗次数,确保检测结果的可靠性。 展开更多

关键词 钛合金铸件 酸洗 荧光渗透检测 荧光显示

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清洗时间对钛合金铸件荧光渗透检测的影响 被引量：2

15

作者 张军威 王本志 +2 位作者 杨硕 焦国丽 张国旺 《精密成形工程》 2018年第3期122-125,共4页

在钛合金铸件荧光渗透检测以浸涂方式施加渗透液时,渗透剂去除时的清洗时间对荧光渗透检测结果有重要影响。以不同清洗时间条件下的PSM-5标准试块渗透检测结果为依据,结合不同清洗时间下钛合金铸板的荧光渗透检测实验结果,研究确定了钛... 在钛合金铸件荧光渗透检测以浸涂方式施加渗透液时,渗透剂去除时的清洗时间对荧光渗透检测结果有重要影响。以不同清洗时间条件下的PSM-5标准试块渗透检测结果为依据,结合不同清洗时间下钛合金铸板的荧光渗透检测实验结果,研究确定了钛合金铸件荧光渗透检测允许最长清洗时间和单次渗透检测最大检测铸件数量。结果表明,为得到可靠的荧光渗透检测结果,在荧光渗透检测系统各参数满足标准要求的前提下,最长清洗时间不宜超过15 min。结合最长清洗时间,确定某铸件进行荧光渗透检测时的单次最大检测数量为20件。对大型复杂结构铸件进行荧光渗透检测时,可通过增加清洗人员数量的方法控制清洗时间,确保荧光渗透检测结果的可靠性。 展开更多

关键词 钛合金铸件 荧光渗透检测 浸涂 清洗时间

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大型钛合金熔铸技术——真空电弧凝壳精铸设备进展 被引量：1

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作者 宋青竹 张哲魁 +1 位作者 孙足来 鄂东梅 《真空》 CAS 2018年第5期58-61,共4页

叙述了真空电弧凝壳精铸设备的国内外发展现状,对该类设备的应用和各国设备研制公司产品的技术特点进行了简要技术对比和分析。以电弧凝壳精铸设备核心部件的电参数设计为重点,细致总结了不同导电结构的电流密度特性,并对电极杆和熔池... 叙述了真空电弧凝壳精铸设备的国内外发展现状,对该类设备的应用和各国设备研制公司产品的技术特点进行了简要技术对比和分析。以电弧凝壳精铸设备核心部件的电参数设计为重点,细致总结了不同导电结构的电流密度特性,并对电极杆和熔池附近电弧的不均匀导电和分布等特殊现象进行论述和分析。最后介绍了精铸技术发展的几个方向。 展开更多

关键词 钛合金熔铸 大功率 真空电弧 电弧凝壳 精密铸造

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钛合金铸件基体火焰烧伤对荧光渗透检测的影响

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作者 杨硕 王本志 +2 位作者 张军威 张国旺 杨阔 《精密成形工程》 2018年第3期82-86,共5页

目的为钛合金铸件生产过程后续相应工艺改进提供技术支持。方法分析浇冒口附近反复出现裂纹的原因,对ZTC4和ZTA15两种合金产品进行生产跟踪、工艺试验安排以及切片金相微观组织分析。结果火焰切割浇冒口后铸件表面出现荧光微裂纹,且目... 目的为钛合金铸件生产过程后续相应工艺改进提供技术支持。方法分析浇冒口附近反复出现裂纹的原因,对ZTC4和ZTA15两种合金产品进行生产跟踪、工艺试验安排以及切片金相微观组织分析。结果火焰切割浇冒口后铸件表面出现荧光微裂纹,且目视可见,后期热等静压(HIP)工序铸件表面裂纹依然存在,而且并没有衍生新的裂纹。焊接处理,表面裂纹扩大化,并且呈环形分布。得出铸件基体裂纹产生原因:火焰切割浇冒口使铸件基体烧伤产生裂纹,烧伤部位表面产生富氧α层,导致零件焊接性能差,产生表面开裂。结论后期通过对产生烧伤裂纹铸件,保证将富氧α层完全去除方式,提高焊接质量,使铸件表面质量满足要求。 展开更多

关键词 钛合金铸件 荧光渗透检测 火焰切割 富氧α层

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ZTC4钛合金铸件在人工海水中的电偶腐蚀行为

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作者 韩云飞 乔海滨 +4 位作者 孙宏喆 侯佩华 李渤渤 刘茵琪 杨学东 《热加工工艺》 北大核心 2024年第14期142-146,共5页

钛合金铸件在铸造过程中不可避免的产生夹渣、气孔和缩孔等内部缺陷,在缺陷挖除后采用TIG焊修复,形成与母材相异的焊接和热影响区组织。从ZTC4钛合金铸件的母材、焊接和热影响区等部位切取偶联试样和对比试样,在人工海水中进行电偶腐蚀... 钛合金铸件在铸造过程中不可避免的产生夹渣、气孔和缩孔等内部缺陷,在缺陷挖除后采用TIG焊修复,形成与母材相异的焊接和热影响区组织。从ZTC4钛合金铸件的母材、焊接和热影响区等部位切取偶联试样和对比试样,在人工海水中进行电偶腐蚀和全浸腐蚀试验,测量电偶电流、腐蚀电位以及失重和腐蚀速率,同时进行金相组织和表面氧化层检测。结果表明,ZTC4钛合金铸件母材、焊接及热影响区的组织和表面氧化层厚度有较大差异,腐蚀电位相近,电偶电流接近0,失重和腐蚀速率很小,相互之间无明显电偶腐蚀倾向,具有良好的耐腐蚀性;表面粗糙度不影响腐蚀电位和腐蚀速率;表面氧化层具有较强钝化和自愈能力,遭破坏后可迅速修复,无明显腐蚀迹象。 展开更多

关键词 ZTC4钛合金铸件 电偶腐蚀 人工海水 焊接组织

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一种医用钛合金铸件熔模铸造工艺设计 被引量：3

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作者 程亚珍 柴自毫 +1 位作者 李渤渤 杜延乐 《铸造》 CAS 北大核心 2022年第3期362-366,共5页

一种医用钛合金铸件采用ZTC4钛合金,由熔模铸造工艺生产。通过对浇注系统进行模拟分析,确定适用于生产该医用钛合金铸件的浇注系统。面层采用1#粘结剂制壳工艺、加固层硅溶胶制壳工艺,采用蒸汽脱蜡及合适的焙烧工艺、离心浇注工艺获得... 一种医用钛合金铸件采用ZTC4钛合金,由熔模铸造工艺生产。通过对浇注系统进行模拟分析,确定适用于生产该医用钛合金铸件的浇注系统。面层采用1#粘结剂制壳工艺、加固层硅溶胶制壳工艺,采用蒸汽脱蜡及合适的焙烧工艺、离心浇注工艺获得医用钛合金铸件,铸件经过修整、热等静压等工序获得了内部及外观质量好、尺寸精度高的钛合金铸件,批量试制产品的一次合格率达到97.6%,表明该熔模铸造工艺方法适合生产结构相似的医用钛合金铸件。 展开更多

关键词 医用钛合金铸件 熔模铸造 浇注系统 制壳工艺 离心浇注

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复杂结构钛合金精铸件加固层型壳工艺研究 被引量：2

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作者 程亚珍 闫飞昊 +3 位作者 杨光 刘茵琪 孙宏喆 田永武 《材料开发与应用》 CAS 2022年第3期52-56,共5页

通过型壳试样的湿强度、焙烧后强度、透气性的试验研究,分析了3种不同背层制壳工艺的型壳性能;应用3种制壳工艺生产厚壁复杂结构钛合金铸件,确定了碳纤维制壳工艺为最适合批量生产厚大复杂结构钛合金精铸件加固层型壳的工艺。

关键词 制壳工艺 湿强度 焙烧强度 透气性 复杂结构钛合金

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