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金属加工·热加工

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2026年07期

《金属加工》创办于1950年，始终服务于金属加工领域，作为我国金属加工技术发展历程的忠实记录者和传播者，为广大企业和读者提供了数量巨大、实用性强、具有很高参考价值的技术文章，深受广大企业及读者的喜爱，为推动我国金属加工技术与装备水平的提高做出了卓越的贡献。

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增材制造专题 | 金属增材制造在火箭动力与结构系统中的集成应用与研究进展

增材制造专题 | 金属增材制造在火箭动力与结构系统中的集成应用与研究进展

摘要：增材制造技术作为近年来快速发展的先进制造技术，正深刻改变着航天装备的设计理念与制造模式。该技术以其“设计驱动制造”的核心特性，为航天装备的轻量化、高性能化与快速研制带来了革命性变化。与主要面向原型验证、轻量化非承力件及电子封装等领域的非金属（如聚合物、陶瓷基复合材料）增材制造相比，金属增材制造在航天领域的应用更侧重于解决动力系统热端部件、主承力结构等极端环境下的高性能制造难题。系统综述了金属增材制造技术在航天领域的应用现状及研究进展。重点分析了增材制造技术的基本原理、分类及其在航天制造中的独特优势。详细阐述了金属增材制造技术在液体/固体火箭发动机和超燃冲压发动机、轻量化及多功能一体化结构及空间在轨制造与修复等方面中的集成应用与研究进展。展望了增材制造技术在大型一体化结构制造、多材料与梯度功能材料及人工智能与数字孪生等方向的发展趋势。随着材料-工艺-设计-检测全链条技术的深度融合，金属增材制造技术将推动火箭系统向更高性能、更低成本、快速响应制造的方向发展，为下一代可重复使用运载器提供关键技术支撑。
增材制造专题 | 增材制造铜及铜合金的产业发展与展望

增材制造专题 | 增材制造铜及铜合金的产业发展与展望

摘要：铜及铜合金因高强度、高电导率和热导率、耐蚀性、良好加工性等优点，成为航空航天、电力电子、新能源等高端产业的核心材料。传统工艺存在复杂结构难成形、轻量化等局限，增材制造（AM）以逐层累积、高材料利用率、定制化成形等优势，成为铜及铜合金高性能制备的关键技术路径。根据ASTM F42标准体系定义，系统总结铜及铜合金的增材制造工艺，包括直接制造（粉末床熔融、直接能量沉积、层压、冷喷涂增材制造技术）和间接制造技术（材料喷射、光聚合、材料挤出、黏结剂喷射、模具铸造）。并对增材制造铜及铜合金的产业进行展望，从技术创新、高端应用价值链、产业生态和标准体系4个方面给出建议，为铜增材制造的研究和工业规模化应用进一步向新战略领域的应用拓展提供参考。铜增材制造规模化应用，必将支撑高端制造产业升级，培育未来产业，促进经济高质量发展。
增材制造专题 | 增材制造技术在航空领域的基础、应用与未来

增材制造专题 | 增材制造技术在航空领域的基础、应用与未来

摘要：增材制造（Additive Manufacturing，AM）技术凭借逐层堆积的成形原理，突破了传统制造工艺的几何约束与材料利用率瓶颈，已成为航空领域实现轻量化设计、功能一体化制造与供应链优化的核心支撑技术。阐述了金属增材制造与复合材料增材制造在航空发动机、机身结构、航天器部件等关键领域的应用现状，重点分析了粉末床熔融（Powder Bed Fusion，PBF）、定向能量沉积（Directed Energy Deposition，DED）等主流工艺的技术特征与适用场景；深入探讨了钛合金、镍基高温合金、难熔金属及新型复合材料的增材制造工艺-性能关联机制；梳理了FAA、EASA及SAE等国际机构的认证标准与规范体系。结合GE航空、空客、波音等企业的工程实践案例，量化分析了增材制造在减重、降本、缩短交付周期等方面的技术经济优势。最后，针对工艺稳定性控制、材料许用值建立、全生命周期成本优化等行业痛点，提出了“材料-工艺-设计-性能”协同优化的发展路径，并展望了智能化监测、混合制造、超高温材料成形等未来发展方向。
增材制造专题 | 激光再制造技术在轴类零件中应用研究进展

增材制造专题 | 激光再制造技术在轴类零件中应用研究进展

摘要：轴类零件作为工程机械、汽车制造、航空航天等高端装备的关键零部件，在服役过程中常因磨损、腐蚀和疲劳而失效，直接影响到装备运行的平稳性、可靠性和使用寿命。激光熔覆再制造技术作为高效、精确的表面工程与增材制造方法，因其热输入集中、热影响区小、形成冶金结合、熔覆件变形小、熔覆层性能优异等优势，在轴类零件的再制造领域展现出巨大的应用潜力。综述了激光熔覆再制造技术在轴类零件应用中的研究进展，重点介绍了激光熔覆工艺参数对轴类零件再制造形貌和性能的影响，着重梳理了激光熔覆材料体系的研究情况，并探讨了仿真模拟技术的应用。最后对激光熔覆再制造技术当前不足及发展方向做出了展望。
增材制造专题 | CMT电弧增材制造316L/Inconel 625层状异质结构组织与性能研究

增材制造专题 | CMT电弧增材制造316L/Inconel 625层状异质结构组织与性能研究

摘要：采用冷金属过渡（Cold Metal Transfer，CMT）电弧增材制造技术制备316L不锈钢和Inconel 625镍基合金层状异质结构，系统研究了部件宏观成形质量、显微组织特征、界面元素分布及力学性能。结果表明：CMT电弧增材制造工艺下层状异质构件成形稳定，焊道搭接连续，同层及层间熔合良好，未发现明显气孔和裂纹等宏观缺陷。316L与Inconel 625沉积层组织主要由胞状晶和树枝晶组成，异质界面处存在明显的Fe-Ni互扩散区，其宽度为140～160μm，形成了连续的冶金结合。显微硬度检测结果表明：316L层和Inconel 625层的硬度分别稳定在约180HV和220HV，界面区硬度过渡平缓。力学性能试验结果显示：层状异质构件力学性能具有明显各向异性，沿焊接方向试样的抗拉强度和伸长率最高，分别达到609.73MPa和28.94%，而沿成形高度方向力学性能受周期性分布的异质界面影响被弱化，抗拉强度和伸长率分别降低至399.62MPa和11.81%。
增材制造专题 | 深海油田气AISI 4130钢阀体内腔堆焊Inconel 625工艺研究及应用

增材制造专题 | 深海油田气AISI 4130钢阀体内腔堆焊Inconel 625工艺研究及应用

摘要：采用热丝脉冲TIG堆焊修复工艺在AISI 4130中碳钢环形模拟件上堆焊Inconel 625，并对堆焊层及基体进行了系统地显微组织表征和力学性能测试。结果表明：采用第一层小电流、第二层大电流组合堆焊工艺，Inconel 625堆焊层受基体稀释影响较小，Fe含量较低，保证了其良好的耐蚀性。堆焊层显微组织中未出现网状共晶相，平均硬度为259HV。此外，堆焊及焊后热处理未对基体组织和性能产生不利影响，AISI 4130钢基体拉伸和低温冲击性能仍在规定范围内。基于该环形模拟件的堆焊工艺，对严重腐蚀后的某深海油田气组合阀阀体中腔内壁进行了堆焊修复。经检验，组合阀阀体中腔内壁堆焊层质量和性能均满足验收要求。
焊接与切割 | 310S耐热不锈钢的MIG和SAW焊缝组织和性能研究

焊接与切割 | 310S耐热不锈钢的MIG和SAW焊缝组织和性能研究

摘要：针对高铬镍含量、具备优异的高温抗氧化性及耐蚀性的310S不锈钢高温旋转轴的熔化极惰性气体保护焊（MIG）焊接制备工艺仍存在焊接效率低、多道焊工序复杂等问题，亟需寻找更高效的制备方式。为提升加工效率，本研究创新性尝试利用更高效的埋弧焊（SAW）对310S不锈钢高温旋转轴进行焊接，针对MIG焊和SAW焊间的组织结构及力学性能开展了对比研究。组织分析表明：MIG焊因多道搭接和重复加热，焊缝中枝晶沿上一道熔池边界连续生长，形成较明显的交互结晶组织；而SAW焊热输入更高，焊缝组织以柱状晶为主，晶粒更均匀，各向异性更优；两种焊接接头均表现出由柱状晶和多边形铁素体组成的典型凝固组织特征，但SAW焊因热影响区再结晶充分，粗晶区较少；力学性能对比表明：SAW焊的显微硬度（162～227HV0.2）基本达到MIG焊（171～225HV0.2）硬度水平，而SAW焊的极限抗拉强度（573MPa）和断后伸长率（24%）均得到了较好提升，均高于MIG焊（556MPa，19.4%）。本研究得到了合理的组织结构及性能对比结果，提出以SAW焊替代MIG焊，通过大电流连续送丝与焊剂层下燃烧实现单道深熔焊接，熔敷速率较MIG焊提高数倍，大幅减少道次与工时，能够有效提高生产效率，尤其适用于大型旋转轴构件，可代替原有多道MIG焊方式。
焊接与切割 | 基于高效特征提取与精准定位的焊缝DR缺陷智能识别

焊接与切割 | 基于高效特征提取与精准定位的焊缝DR缺陷智能识别

摘要：射线数字成像（Digital Radiography，DR）以其高分辨力、实时成像能力及灵活的图像后处理优势，在焊缝检测领域已发展为重要的无损检测手段之一。基于人工智能的缺陷智能识别技术逐步成为DR图像处理的重要发展方向，能够在多个应用场景下显著提高检测效率。然而不同种类焊缝缺陷尺寸差异大仍然是现有缺陷智能识别方法面临的挑战。为此，提出一种基于高效特征提取及精准缺陷定位的EP-YOLO模型。该模型主干网络通过复合缩放策略与参数分配优化，实现了对缺陷的多尺度特征高效提取；同时，损失函数通过采用目标尺寸自适应惩罚因子和基于锚框质量梯度调节策略，显著提升了缺陷目标的定位精度与收敛速度。试验结果表明：EP-YOLO模型表现出色，在精确定位和分类任务中实现了mAP@50为93.1%的良好性能，且平均召回率达到91%，有效降低了缺陷漏检现象，与主流YOLO系列算法相比具有明显优势。特别地，该模型在小尺度气孔缺陷检测中表现突出，AP@50和召回率分别优于表现最优的主流工业检测模型8.2%和7.8%。此外，EP-YOLO模型仅有4.6M的参数量和8.4GFLOPs的计算复杂度，达到了与主流YOLO系列相当的高效检测速度，帧率可达70FPS。该模型兼具高精度与高检测速度，为焊缝缺陷智能识别的实际应用与部署提供了强有力的技术支撑。
焊接与切割 | 锅炉合金小管焊缝弧坑裂纹分析及预防

焊接与切割 | 锅炉合金小管焊缝弧坑裂纹分析及预防

摘要：锅炉作为工业关键能源设备，其合金钢小直径管（用于水冷壁管屏和高过管屏）的焊接质量至关重要。锅炉水冷壁管屏、过热器管屏制造过程中，管子对接时存在固定位置焊接的情况，在固定位置下焊接具有较高的操作难度，易产生打底层裂纹问题，经过金相检验判定打底层裂纹为热裂纹，在高温高压条件下的锅炉管对接焊缝热裂纹具有较高危害性，研究一种解决环缝热裂纹的方法十分必要。通过原因分析和模拟试验，找到引起打底层裂纹产生的关键因素，并从操作手法、关键焊接节点控制等方面采取措施，有效提升了焊接合格率，对保障锅炉安全稳定运行具有重要意义。
焊接与切割 | 管管相贯空间曲线焊缝自动焊接运动轨迹动态补偿方法

焊接与切割 | 管管相贯空间曲线焊缝自动焊接运动轨迹动态补偿方法

摘要：管管相贯空间曲线焊缝因其自身的不规则性，在自动焊接过程中，焊枪需频繁加速、减速和变向运动，导致焊接控制系统在接收指令、处理数据和执行动作之间存在一定的滞后时间，焊枪无法立即达到期望的位置和速度，从而产生超调现象，影响最终的焊接效果。为此，本研究提出管管相贯空间曲线焊缝自动焊接运动轨迹动态补偿方法。初步采集焊枪视觉信息，利用Otus算法提取视频帧内的焊枪末端主体信息，并引入Mean-Shift算法将其二维位置信息投影至矢量空间，结合卡尔曼滤波算法，对焊枪末端的运动状态信息展开估计，从而实现焊接运动轨迹的动态跟踪。基于轨迹跟踪结果与既定焊接轨迹之间的偏移量，构建主动扰动抑制控制器，以卡尔曼滤波器输出运动轨迹跟踪结果与实际管管相贯空间曲线焊缝之间的误差为输入值，通过非线性因子的调整，对误差进行非线性补偿，减少焊接过程中的超调问题，实现焊接运动轨迹动态补偿。试验表明：所提方法轨迹跟踪效果精确，同时具备较高抗干扰能力，可提高焊接作业质量。
焊接与切割 | 正交异性钢结构桥梁面板焊接区缺陷无损检测

焊接与切割 | 正交异性钢结构桥梁面板焊接区缺陷无损检测

摘要：焊接区缺陷的纹理特征与正常区域差异微小，且易受背景噪声干扰，难以精准区分，导致缺陷检测准确性下降。为此，提出一种正交异性钢结构桥梁面板焊接区缺陷无损检测方法。利用磁光成像设备采集焊接区图像，利用小波分解对图像进行多尺度子带分析，同时覆盖细节和轮廓信息，有效区分纹理特征差异。依据符号模式划分方法将子带系数转化为符号序列，增强局部纹理的鲁棒性表达，采样方向均值向量分析不同方向上的纹理统计特性，抑制随机噪声，突出缺陷的定向特征，实现焊接区多尺度纹理特征的深度挖掘，有效避免噪声干扰影响；将所得特征整合成向量集，输入到K均值聚类算法中，通过计算距离、迭代更新聚类中心，实现缺陷区域划分与类型初步判定；针对初步定位的缺陷，基于Hermite插值方法，根据关键点及其相关信息生成缺陷区域边缘曲线，最终完成无损检测，以确保精确还原缺陷的真实轮廓。试验结果表明：所提方法无损检测的漏检率峰值仅为0.25%，检测速度可达13.6m2/s，表明所提方法具有更高的检测精度与检测效率。
焊接与切割 | 输煤栈桥钢桁架结构焊接接头力学性能试验研究

焊接与切割 | 输煤栈桥钢桁架结构焊接接头力学性能试验研究

摘要：针对选煤厂输煤栈桥钢桁架结构的焊接接头力学性能问题，采用CO?气体保护焊对Q355C钢桁架进行等比例焊接试验，系统考察焊接参数对结构承载性能的影响。首先，通过轴压和轴拉试验测试焊接节点的承载力，结果表明：试样的抗压和抗拉承载力平均值分别为5318.93kN和5073.68kN，显著高于JG/T 8—2016规范值，但局部测点因焊接热影响区软化或焊缝缺陷导致力学性能波动。其次，研究焊接坡口角度对结构应力分布和变形的影响，发现70°坡口角度下应力集中效应最小，综合力学性能最佳。最后，分析焊接热输入与强度的关系，显示7.51kJ/cm热输入时抗压强度和抗拉强度均达到峰值，低热输入易导致未熔合缺陷，高热输入则引发晶粒粗化和软化效应。研究成果为输煤栈桥钢桁架焊接工艺优化提供了关键参数依据，可显著提升结构的服役安全性和耐久性。
焊接与切割 | SA516Gr70（R-HIC）钢制造油套管焊接工艺与评定试验

焊接与切割 | SA516Gr70（R-HIC）钢制造油套管焊接工艺与评定试验

摘要：SA516Gr70（R-HIC）钢用于制造开采油、气井壁的油管套，其工作温差大，工作压强高，工作环境带有腐蚀性，工况条件复杂，对油套管焊接接头要求高。本研究以钨极氩弧焊打底，焊条电弧焊填充、盖面，HS09MnSHG-3和J507RH为焊接材料，焊前预热85～90℃，层间温度为130～150℃，热输入为15～20kJ/cm，去除残余应力和消氢热处理时间为6h、温度为590℃±10℃，并对焊接接头进行目视检测、射线检测、力学性能检测、氢致开裂及硫化物应力腐蚀开裂检测。经检测，其屈服强度为335MPa，抗拉强度为560MPa，断后伸长率为26.6%，-30℃下的冲击吸收能量为64J，并具备抗氢致开裂和应力腐蚀开裂能力。本研究焊接工艺设计合理，能为生产提供有效的工艺指导。
焊接与切割 | TiZrNbCuNiCo钎料真空钎焊 Ti₂AlNb合金接头界面组织和性能研究

焊接与切割 | TiZrNbCuNiCo钎料真空钎焊 Ti₂AlNb合金接头界面组织和性能研究

摘要： Ti₂AlNb合金因低密度、高比强度和优异的高温性能成为航空航天热端结构件的理想材料，但其本征脆性导致复杂构件难以整体成形，可靠连接需求迫切。本研究采用自主设计的 Ti₃₅Zr₃₀Nb₁₅Cu₁₀Ni₅Co₅（原子分数，%）钎料对 Ti₂AlNb合金进行真空钎焊连接，研究了钎焊温度对接头微观组织、力学性能及断裂行为的影响。结果表明：液态钎料对 Ti₂AlNb母材润湿性良好，所得钎焊接头界面连续完整。接头主要由近母材侧扩散反应区和钎缝中心反应区组成。随着钎焊温度由 960^°C升高至 1060^°C，钎焊接头微观组织由 β/B2相与 (Ti,Zr)₂（ Cu,Ni,Co,Al）相共存，逐步转变为以 β/B2相为主并残留少量（ Ti,Zr)₂（ Ni,Cu,Co,Al）相，最终演变为 β/B2相与（ Ti,Zr）（ Al,Ni,Cu）相共存。接头剪切强度随钎焊温度升高呈先升高后降低的变化趋势，并在 1010^°C保温30min条件下达到最大值391.2MPa。断裂分析表明： 960^°C时接头呈准解理穿晶脆性断裂特征， 1010^°C时为韧脆混合断裂特征， 1060^°C时转变为穿晶解理断裂特征。适宜的钎焊温度有利于促进界面元素互扩散，抑制脆性反应相过量生成，改善接头组织均匀性，从而提高 Ti₂AlNb合金钎焊接头的力学性能。本研究为 Ti₂AlNb合金钎焊新型钎料开发和工艺优化提供了一定理论基础和技术支撑。
热处理 | 热暴露对机械磨具用Ti60钛合金材料塑性性能的影响研究

热处理 | 热暴露对机械磨具用Ti60钛合金材料塑性性能的影响研究

摘要：为评估Ti60钛合金在高温工况下的长期服役性能，使其更适应工业应用需求，通过高温热暴露试验分析了机械磨具用Ti60钛合金的塑性性能演变规律。首先，制备Ti60钛合金棒材，并通过精密热加工获得均匀的等轴细晶组织。然后，将合金加工成不同尺寸试件，在500℃和550℃下进行3～90h的热暴露处理，并利用Gleeble-3500热模拟试验机测试其在1000～1200℃下的塑性应变。结果表明：热拉伸温度升高可补偿部分因热暴露造成的性能损失，1200℃时塑性应变最大，为1680με；热暴露时间和温度的增加会显著降低塑性性能，如550℃×90h热暴露后塑性应变大幅下降，且400h超长时间热暴露后进一步降至1000με。微观分析表明：性能劣化源于α相粗化、晶界弱化及元素偏聚，而热膨胀系数低于 9×10^-6 （对应550℃×90h）可作为塑性失稳的临界判据。研究证实，将热暴露温度控制在500℃以下可维持Ti60钛合金的塑性稳定性，为机械磨具的高温选材和寿命预测提供了重要依据。
热处理 | 铝合金时效硬化行为与微观机理研究进展

热处理 | 铝合金时效硬化行为与微观机理研究进展

摘要：铝合金作为航空航天、汽车制造等领域的核心结构材料，其时效强化技术通过调控微观组织演变实现强度和综合性能的协同优化，一直是材料科学领域的研究热点。固溶与时效处理是铝合金获得高强度性能的核心热处理手段，其本质是通过控制第二相颗粒在铝合金基体中的析出过程，形成纳米尺度的弥散沉淀相，从而阻碍位错运动，显著提升合金的强度和硬度。系统综述了铝合金时效硬化的基本原理、典型合金系的时效行为特征、微观机理的多尺度研究进展，以及工艺优化与性能调控的最新成果。重点分析了不同合金系的析出相演变序列、微合金化元素的调控作用、多尺度微观结构与宏观性能的关联机制，并展望该领域未来在原子尺度精准设计与智能工艺调控等方向的发展趋势，为高强高韧铝合金的研发与工程应用提供理论参考。
热处理 | 热浸镀锌表面硅基钝化技术研究进展

热处理 | 热浸镀锌表面硅基钝化技术研究进展

摘要：热浸镀锌（HDG）钢板因其优异的耐腐蚀性能而被广泛应用于建筑、汽车及家电等诸多领域。然而，在高温高湿环境中，锌层表面易发生腐蚀，生成碱式碳酸锌 [Zn₅(CO₃)₂(OH)₆ ，俗称“白锈”]，严重影响产品外观与使用寿命。虽然铬酸盐钝化处理能显著提升其耐蚀性，但因使用毒性强烈的六价铬 [Cr(VI) ，对生态环境和人体健康造成严重危害，故目前正逐步被限制乃至禁用。系统综述了国内外在金属腐蚀防护领域中硅基无铬钝化技术的最新研究进展，重点阐述了硅烷与硅酸盐两类钝化体系的成膜机理、制备工艺及其在热镀锌表面的应用效果。同时详细分析了硅基钝化膜的形成过程、结构特性及其在腐蚀环境中的防护机制，并总结了通过成分设计、工艺优化和复合改性等策略进一步提升其耐蚀性的途径。另外，结合当前绿色制造和可持续发展需求，展望了硅基钝化技术在高效、环境友好型金属表面防护领域中的应用前景与发展趋势。
热处理 | 液压立柱27SiMn钢冷拔柱管热处理材料性能及应用分析

热处理 | 液压立柱27SiMn钢冷拔柱管热处理材料性能及应用分析

摘要：针对液压支架立柱制造中存在的材料利用率低、加工周期长等行业痛点，主要研究了基于27SiMn钢高精度冷拔柱管的材料性能及应用分析。通过系统对比先冷拔后调质（工艺A）与先调质后冷拔（工艺B）的显微组织演变规律性能差异机制。试验表明：工艺A获得均匀回火索氏体，其塑性和韧性优于工艺B，但强度低于工艺B，材料综合力学性能更均衡；通过比对外购冷拔柱管和热轧柱管的应用效果，与热轧柱管相比，冷拔柱管的加工余量可以从10mm减少至5mm，其加工效率和材料利用率分别提高了69.3%和10.1%，加工成本降低了2.9%。
铸造与锻造 | 基于数值模拟的镶环汽油机活塞模具浇注系统优化分析

铸造与锻造 | 基于数值模拟的镶环汽油机活塞模具浇注系统优化分析

摘要：针对某新型铝合金镶环汽油机活塞在铸造生产过程中易出现的冷隔、流痕、气孔及氧化夹杂等缺陷，系统设计了筛网式、底注式和侧注式3种浇注系统，并使用Magma软件进行模拟分析。通过使用Magma软件进行充型、凝固、缺陷预测等多物理场耦合模拟，结果表明：侧注式浇注系统在铝液流动平稳性，型腔填充完整性和缺陷控制方面表现最优，其铝液流速均匀、湍流程度低，能有效减少气体卷入和再氧化现象。Hot Spot分析及凝固顺序分析进一步验证了其补缩能力良好，缩松缺陷主要集中在冒口区域，符合顺序凝固原则。研究表明：结合数值模拟技术进行浇注系统设计与优化，可显著提高复杂结构活塞的铸造质量与生产效率，使铸件合格率达到80%以上，具有重要的工程应用价值。
铸造与锻造 | 激冷元素Te-Bi含量对高碳高硅合金铸铁标准样品白口化的影响

铸造与锻造 | 激冷元素Te-Bi含量对高碳高硅合金铸铁标准样品白口化的影响

摘要：在合金铸铁标准样品制备过程中，获得全白口化组织是确保其化学成分分析准确性和一致性的前提条件。激冷元素碲（Te）和铋（Bi），因其强烈的反石墨化能力，被广泛应用于促进合金铸铁白口化生产中。通过系统探讨激冷元素Te-Bi含量配比对高碳高硅合金铸铁标准样品全白口化的影响规律，发现单一激冷元素Te或Bi不足以使组织全白口化，0.04%Te+0.06%Bi复合配比下组织可实现全白口化。此结论能够为标准样品生产提供一定的实践指导与理论依据。
铸造与锻造 | 耐热铸钢涡轮增压器涡轮壳体铁模覆砂铸造工艺

铸造与锻造 | 耐热铸钢涡轮增压器涡轮壳体铁模覆砂铸造工艺

摘要：针对现有铸造工艺生产的涡轮增压器涡轮壳体存在铸造缺陷多、成品率低（≤80%）及工艺出品率低等问题，提出一种适配耐热铸钢（1.4826+Nb）涡轮增压器涡轮壳体的铁模覆砂铸造工艺。通过优化铁模覆砂模具结构设计，采用差异化覆砂层厚度匹配铸件不同壁厚区域，结合精准的熔炼参数控制与浇注系统设计，开发了完整的铸造工艺体系。生产结果表明，该工艺可有效消除铸件热节处缩松、缩孔等缺陷，缺陷减少率达65%以上；铸件成品率提升至92%，工艺出品率提高至35%以上，生产效率较传统工艺提高了1倍。所制备的涡轮壳体满足1050～1150℃高温工况使用要求，力学性能与耐热性能均达到设计标准，为高性能涡轮增压器涡轮壳体的批量生产提供了可靠技术支撑。

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