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低压铸造铝合金轮毂充型与凝固模拟

中国有色金属学报 1999年第1期9卷 123-128页

作者：闻星火康进武熊守美柳百成清华大学实验室与设备处清华大学机械系

在低压铸造过程温度场及流场实验的基础上，开发了基于ＳＯＬＡＶＯＦ算法的充型与凝固过程数值模拟软件，对７２－４６轮毂铸件进行了模拟分析。结果表明，低压铸造充型过程中降温明显，准确的凝固模拟必须首先考虑充型。针对轮毂铸... 详细信息

在低压铸造过程温度场及流场实验的基础上，开发了基于ＳＯＬＡＶＯＦ算法的充型与凝固过程数值模拟软件，对７２－４６轮毂铸件进行了模拟分析。结果表明，低压铸造充型过程中降温明显，准确的凝固模拟必须首先考虑充型。针对轮毂铸件的充型特点，开发了简化充型模拟软件。简化模拟得到的初始温度场与采用ＳＯＬＡＶＯＦ算法的模拟结果基本吻合，实现了为后续凝固模拟提供正确的初始温度场的设计目标。

关键词：低压铸造充型模拟凝固模拟铝合金轮毂

Protection behavior of fluorine-containing cover gases on molten magnesium alloys

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2010年第7期20卷 1228-1234页

作者：熊守美王先飞 State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy Department of Mechanical EngineeringTsinghua University

The sulphur hexa-fluoride gas（SF6）, which is commonly used as the cover gas of molten magnesium alloys in the magnesium industry today, has an extremely high global warming potential（GWP）. The protection mechanism of SF6 containing cover gases on molten magnesium alloys was presented. The cover gas protects the melt by reacting with the melt to form a coherent protective film on the melt surface. The film contains MgO and MgF2. Particles containing MgF2 form on the interface between the oxide film and the bulk magnesium alloy, which correspond to the concave areas from the surface observation. These particles increase the Pilling and Bedworth ratio of surface film and enhance the protective capability of the films. Based on the understanding of the mechanism of SF6, a melting technology in a sealed furnace was proposed, and the protection behavior of magnesium alloys in the sealed melting furnace was investigated under the protective atmosphere containing HFC-134a. The morphology and composition of the surface film were also studied. Experiments to evaluate the protective effect of two other fluorine containing gases with low GWPs on AZglD alloy in the sealed furnace were also carried out, and the results show that the new gases are potential substitutes for SF6.

关键词： magnesium alloy melt protection SF6 surface film protection mechanism

铸造压力对ADC12Z压铸件孔洞和力学性能的影响

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铸造 2007年第11期56卷 1171-1174页

作者：闫焉服熊守美柳百成 Mei Li John Allison 清华大学机械工程系北京100084 福特公司科学研究试验室美国底特律M148121

测定了不同铸造压力下ADC12Z压铸件密度、孔洞面积百分比、孔洞平均直径及力学性能,研究了铸造压力对ADC12Z压铸件孔洞和力学性能影响。结果表明,随着铸造压力增大,压铸件孔洞面积百分比和平均粒径逐渐减小,密度逐渐增大;同时,铸造压力... 详细信息

测定了不同铸造压力下ADC12Z压铸件密度、孔洞面积百分比、孔洞平均直径及力学性能,研究了铸造压力对ADC12Z压铸件孔洞和力学性能影响。结果表明,随着铸造压力增大,压铸件孔洞面积百分比和平均粒径逐渐减小,密度逐渐增大;同时,铸造压力增大可以细化α-Al和黑色针片状共晶Si,使压铸件力学性能明显改善。但当铸造压力增加到一定程度,压力的增加对密度、孔洞及性能影响幅度变小。

关键词：铸造压力孔洞力学性能 ADC12Z合金

用Cellular Automaton方法模拟压铸镁合金AM50的微观组织

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铸造 2007年第8期56卷 837-840页

作者：付振南许庆彦熊守美郭志鹏清华大学机械工程系清华-东洋镁铝合金成形技术研究开发中心清华大学先进成形制造教育部重点实验室北京100084

基于Cellular Automaton(CA)方法的基本原理,建立了压铸镁合金AM50形核和等轴晶粒生长的二维数学物理模型,能够对任意晶向的等轴晶晶粒生长进行模拟。模型耦合了宏观传热与微观组织模拟计算,镁合金AM50阶梯块压铸件的温度场通过热传导... 详细信息

基于Cellular Automaton(CA)方法的基本原理,建立了压铸镁合金AM50形核和等轴晶粒生长的二维数学物理模型,能够对任意晶向的等轴晶晶粒生长进行模拟。模型耦合了宏观传热与微观组织模拟计算,镁合金AM50阶梯块压铸件的温度场通过热传导反算法计算求得。对阶梯块压铸件不同阶梯表面的微观组织进行了模拟,并与金相试验结果进行了对比,它们在晶粒尺寸上吻合较好。

关键词：压铸镁合金AM50 微观组织模拟 Cellular Automaton方法晶粒尺寸

铸件凝固过程孤立域动态划分及缩孔缩松数值模拟

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铸造技术 1996年第5期21卷 15-17页

作者：贾宝仟熊守美柳百成清华大学

在铸钢件实际生产中，一般凝固过程同时存在着多个熔池孤立域，而各熔池孤立域的补缩行为只限于各自孤立的熔池中．利用“虚拟传热技术”，开发了一种铸件凝固过程数值模拟动态判定孤立熔池域的方法，快速而方便地实现了凝固过程存在多... 详细信息

在铸钢件实际生产中，一般凝固过程同时存在着多个熔池孤立域，而各熔池孤立域的补缩行为只限于各自孤立的熔池中．利用“虚拟传热技术”，开发了一种铸件凝固过程数值模拟动态判定孤立熔池域的方法，快速而方便地实现了凝固过程存在多个可补缩域的判别．由此根据凝固过程收缩发生的区域，准确地进行缩孔缩松的预测．可有效地解决凝固过程中同时存在任意多个孤立补缩域的缩孔缩松预测，解决了凝固过程数值模拟中常出现的位置较低的侧暗冒口或铸件中可能出现的缩孔不能被正确预测的技术难题．

关键词：熔池孤立域缩孔缩松数值模拟铸件凝固

真空压铸中高真空排气阀与薄片通道式排气阀的排气性能对比

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铸造 2006年第4期55卷 355-359页

作者：胡泊熊守美村上正幸松本悦豪池田伸吾清华大学先进成形制造重点实验室清华大学机械工程系北京100084 日本东洋机械金属株式会社

利用自制盒状压铸试验模具,在650t冷室压铸机上,对传统的薄片通道式真空排气阀及高真空排气阀空压射动作的型腔背压进行了测量。在压射冲头静止状态下,对型腔的最大真空度等排气阀性能参数进行了试验测量,并系统研究了不同的真空压铸模... 详细信息

利用自制盒状压铸试验模具,在650t冷室压铸机上,对传统的薄片通道式真空排气阀及高真空排气阀空压射动作的型腔背压进行了测量。在压射冲头静止状态下,对型腔的最大真空度等排气阀性能参数进行了试验测量,并系统研究了不同的真空压铸模具密封工艺对型腔内实际达到真空度的影响。分别利用两种不同的排气阀进行了A383铝合金的真空压铸,针对铸件上不同位置的密度进行了取样分析,对两种排气阀的排气性能以及应用于真空压铸工艺的可行性进行了评估。

关键词：真空压铸排气阀模具密封型腔背压真空度

真空压铸中型腔真空压力的理论计算及试验研究

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铸造 2007年第3期56卷 258-261页

作者：胡泊熊守美村上正幸松本悦豪池田伸吾教育部先进成形制造重点实验室清华大学机械工程系北京100084 日本东洋机械金属株式会社

针对真空压铸中型腔真空压力的下降规律进行了理论计算和试验研究。针对具体的真空系统进行了型腔排气理论曲线和实测曲线的对比,验证了这种计算方法的可行性,指出了真空压铸为了达到理想的型腔真空压力对于低速工艺选择的限制要求,并... 详细信息

针对真空压铸中型腔真空压力的下降规律进行了理论计算和试验研究。针对具体的真空系统进行了型腔排气理论曲线和实测曲线的对比,验证了这种计算方法的可行性,指出了真空压铸为了达到理想的型腔真空压力对于低速工艺选择的限制要求,并提出了一种通过计算理论排气时间来对真空系统设计和低速工艺制定进行优化的方法。

关键词：真空压铸工艺参数真空压力工艺优化

AM50镁合金真空压铸件孔洞分布与力学性能的关系

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铸造 2009年第11期58卷 1115-1118,1122页

作者：胡泊熊守美村上正幸松本悦豪池田伸吾清华大学先进成形制造重点实验室清华大学机械工程系北京100084 日本东洋机械金属株式会社

孔洞缺陷是压铸件力学性能预测中的重要因素。工艺条件在影响金属液充型凝固过程的同时,也对压铸件内部的孔洞尺寸、孔洞数量及分布情况产生影响,并导致力学性能变化。研究压铸件内部孔洞分布的特征及其对力学性能的影响规律,有助于理... 详细信息

孔洞缺陷是压铸件力学性能预测中的重要因素。工艺条件在影响金属液充型凝固过程的同时,也对压铸件内部的孔洞尺寸、孔洞数量及分布情况产生影响,并导致力学性能变化。研究压铸件内部孔洞分布的特征及其对力学性能的影响规律,有助于理解压铸件组织和性能的内在联系,亦对研究真空压铸以及常规压铸工艺参数对压铸件力学性能的影响规律有所帮助。结合镁合金压铸件的缺陷带理论,应用超声扫描显微镜采集孔洞缺陷数据,对AM50镁合金真空压铸阶梯试样的孔洞分布进行统计分析,通过孔洞分布特征确定缺陷带的深度位置,研究缺陷带附近的孔隙率与压铸件力学性能的关系。

关键词：真空压铸镁合金孔洞分布力学性能

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压室液态金属流动耦合温度场三维数值模拟

特种铸造及有色合金 2005年第10期25卷 590-592页

作者：袁烺熊守美柳百成清华大学

压铸过程中,压室内液态金属卷入的气体是影响铸件质量的原因之一。针对压室压射过程,引入冲头的移动规律以及流动过程中热量传递的计算,实现并开发了压室压射过程的流场耦合温度场的数值模拟程序。采用所开发的模拟程序对压室金属流动... 详细信息

压铸过程中,压室内液态金属卷入的气体是影响铸件质量的原因之一。针对压室压射过程,引入冲头的移动规律以及流动过程中热量传递的计算,实现并开发了压室压射过程的流场耦合温度场的数值模拟程序。采用所开发的模拟程序对压室金属流动及传热过程进行了模拟,模拟结果与FLOW-3D的计算结果以及临界速度理论作比较,两者均吻合。采用压室模拟能够优化冲头的运动规律,使卷气最小。

关键词：压铸压室流场温度场数值模拟