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磁场对复合铸造铝/钢双金属界面组织及结合性能的影响
1
作者 黄梦娇 徐宏 +4 位作者 张国伟 张丹 宋和谦 吕伟泽 薛帅 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期198-206,共9页
目的利用磁场改善铝/钢双金属界面的微观结构并提高其结合性能。方法通过磁场辅助复合铸造方法实现铝/钢双金属界面的冶金结合,采用扫描电子显微镜、能谱仪及透射电子显微镜对双金属界面微观结构、元素分布和相组成等进行分析,借助万能... 目的利用磁场改善铝/钢双金属界面的微观结构并提高其结合性能。方法通过磁场辅助复合铸造方法实现铝/钢双金属界面的冶金结合,采用扫描电子显微镜、能谱仪及透射电子显微镜对双金属界面微观结构、元素分布和相组成等进行分析,借助万能试验机测试双金属界面结合性能,并利用光学显微镜对界面断口形貌进行表征。结果磁场在复合铸造过程中发挥着多维剪切流作用,不仅有效减薄了铝/钢双金属界面反应层的厚度,而且使界面反应层的形貌特征发生明显变化。在所选择的磁场电流参数(10、100、300 A)范围内,双金属界面均呈冶金结合状态,随着磁场电流参数的增加,界面反应层的厚度呈逐渐降低的趋势,由无磁场时的8.90μm降至4.50μm(300 A),界面反应层靠近铝合金一侧的形貌依次呈树突状、颈缩状、锯齿状特征。当磁场电流参数为100 A时,界面形成了由硬质相和软质相组成的复合结构,从而使铝/钢双金属呈现较高的界面结合强度,相较于无磁场时界面结合强度提高了83.8%。结论利用磁场辅助复合铸造能够有效改善铝/钢双金属界面的微观结构特征,进而提高双金属界面结合性能。 展开更多
关键词 磁场 铝/钢双金属 复合铸造 界面组织 结合性能
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FeCoNiCrCu高熵合金涂层对复合铸造Al/Mg双金属组织和性能的影响 被引量：1
2
作者 徐远财 蒋文明 +3 位作者 李庆晴 牛言清 余令辉 樊自田 《精密成形工程》 北大核心 2024年第3期115-122,共8页
目的研究不同厚度的FeCoNiCrCu高熵合金涂层对Al/Mg双金属组织和力学性能的影响。方法通过超音速火焰喷涂工艺在A356嵌体表面喷涂不同厚度的FeCoNiCrCu高熵合金涂层,采用消失模复合铸造工艺制备Al/Mg双金属,利用扫描电镜、EDS能谱及XRD... 目的研究不同厚度的FeCoNiCrCu高熵合金涂层对Al/Mg双金属组织和力学性能的影响。方法通过超音速火焰喷涂工艺在A356嵌体表面喷涂不同厚度的FeCoNiCrCu高熵合金涂层,采用消失模复合铸造工艺制备Al/Mg双金属,利用扫描电镜、EDS能谱及XRD衍射仪、维氏硬度测试仪和万能试验机对Al/Mg双金属界面微观组织和力学性能进行测试和分析。结果未喷涂高熵合金涂层的Al/Mg双金属界面由共晶层和金属间化合物层组成,断裂位置主要位于金属间化合物层,裂纹从Al_(3)Mg_(2)扩展至共晶层结束,具有典型的脆性断裂特征,剪切强度仅为30.37MPa。当高熵合金涂层厚度为5μm时,Al/Mg双金属形成了Al_(3)Mg_(2)+Mg_(2)Si/AlxFeCoNiCrCu+FeCoNiCrCu+Al-Mg-Co-Ni混合相/δ-Mg+Al_(12)Mg_(17)共晶组织的复杂界面,断裂发生在高熵合金层与δ-Mg+Al_(12)Mg_(17)共晶组织的交界处,断裂面产生了一定程度的塑性变形,剪切强度为48.46MPa,相对于无涂层的Al/Mg双金属提高了59.56%。当高熵合金涂层厚度为20μm时,铝侧生成了AlxFeCoNiCrCu高熵合金,镁侧则只生成了少量Mg-Ni-Cu混合相,断裂发生在高熵合金涂层与镁基体交界处,剪切强度为39.69 MPa。结论高熵合金涂层可以有效阻碍Al、Mg元素之间的扩散,从而显著抑制或完全阻止Al-Mg脆性金属间化合物的产生,大幅度降低界面层厚度。金属间化合物的减少和混合相对裂纹扩展的阻碍作用显著提高了Al/Mg双金属界面的剪切强度。 展开更多
关键词 FeCoNiCrCu高熵合金涂层 Al/Mg双金属 超音速火焰喷涂 复合铸造 微观组织 力学性能
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铝钢双金属液固复合铸造研究现状
3
作者 王涛 陈冲 +3 位作者 张国赏 魏世忠 毛丰 熊美 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期212-219,共8页
随着资源短缺、环境污染等问题日益凸显,节能减排成为全世界追逐的目标,汽车工业中用轻质铝合金代替传统的钢或铸铁的趋势越来越明显。铝钢双金属兼具铝合金和钢或铸铁的性能优势,是极具潜力的缸体、活塞等发动机零部件材料。双金属复... 随着资源短缺、环境污染等问题日益凸显,节能减排成为全世界追逐的目标,汽车工业中用轻质铝合金代替传统的钢或铸铁的趋势越来越明显。铝钢双金属兼具铝合金和钢或铸铁的性能优势,是极具潜力的缸体、活塞等发动机零部件材料。双金属复合铸造因具有工艺简单、结构受限小等优点而被广泛关注。铝钢液固双金属复合铸造的主要挑战包括基体表面易氧化、Al对Fe润湿性差和界面处形成硬脆金属间化合物,导致双金属结合性能不理想。近年来,研究人员在提高铝钢液固复合铸造双金属界面结合强度方面开展了大量研究。本文对常用的铝钢液固复合铸造工艺及其质量影响因素进行了概括,并总结了近年来铝钢液固复合铸造双金属界面相组成和演变过程的研究现状,最后对铝钢液固复合铸造在提高界面结合强度方面的研究进展进行了综述。在此基础上,本文对铝钢双金属液固复合铸造未来研究和发展方向进行了总结和展望。 展开更多
关键词 铝钢双金属 液固复合铸造 金属间化合物 界面相组成 结合强度
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TC4点阵结构长径比对TC4/AZ91D双金属复合铸造界面结合强度的影响
4
作者 吴远兵 赵建华 +2 位作者 于立坤 辜诚 王亚军 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第22期68-77,共10页
镁/钛双金属复合材料具有轻质高强的优点,在轻量化领域具有广阔的应用前景。本文通过在TC4基板表面制备金字塔型点阵结构,利用点阵结构的高孔隙率和粗糙表面强化了液-固复合铸造TC4/AZ91D双金属复合材料的界面结合。有限元正交分析结果... 镁/钛双金属复合材料具有轻质高强的优点,在轻量化领域具有广阔的应用前景。本文通过在TC4基板表面制备金字塔型点阵结构,利用点阵结构的高孔隙率和粗糙表面强化了液-固复合铸造TC4/AZ91D双金属复合材料的界面结合。有限元正交分析结果表明,点阵结构参数对界面结合的影响顺序依次为:长径比>倾斜角度>节点比。在杆径范围0.5~2 mm内,最优点阵结构参数为:杆径d_(s)=1.7 mm,长径比l/d_(s)=5.5,倾斜角度ω=52°,节点比d_(n)(节点直径)/d_(s)=2.2。试验验证了双金属结合强度随l/d_(s)的增大呈先增加后减小的趋势,并且在最优点阵结构参数下,双金属的结合强度为91 MPa。界面润湿性分析表明,增材制造的TC4点阵结构的粗糙表面纹理增加了TC4与AZ91D之间的润湿性,并形成锯齿状界面结构,从而强化了界面间的机械结合。 展开更多
关键词 TC4/AZ91D双金属 增材制造 点阵结构 复合铸造 界面强化
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双金属复合铸造界面结合技术与机理研究
5
作者 韩青有 隋大山 +1 位作者 刘兴涛 孙东科 《铸造》 CAS 2024年第1期1-8,共8页
目前常用的复合铸造方法难以制造出具有优质冶金结合的双金属铸件。采用康明斯技术研究钢棒和铝铸件结合,系统研究了工艺参数和超声辅助技术对钢铝双金属冶金结合质量的作用规律。试验结果表明,工艺参数对冶金结合的质量有着显著的影响... 目前常用的复合铸造方法难以制造出具有优质冶金结合的双金属铸件。采用康明斯技术研究钢棒和铝铸件结合,系统研究了工艺参数和超声辅助技术对钢铝双金属冶金结合质量的作用规律。试验结果表明,工艺参数对冶金结合的质量有着显著的影响。使用高强超声波辅助复合铸造技术时,即使使用钢棒和未经除气处理的铝合金液,仍能制备出具有高质量冶金结合的双金属复合铸件。结合数值模拟技术,探索了复合铸造过程中双金属界面气隔形成的原因和冶金结合形成条件,提出了获得优质冶金界面结合的物理、热力学和动力学条件。 展开更多
关键词 复合铸造 冶金结合 铸造缺陷 数值模拟
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连续浇铸复合铸造法制备铝包钢双金属导线
6
作者 刘建军 刘燕 李承霖 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2024年第5期472-477,共6页
针对包覆焊接法制备铝包钢线工艺复杂、能耗大的缺点,采用连续浇铸复合铸造法制备了铝包钢线,并系统性地研究了浇铸温度对铝包钢线两相结合面的显微组织演变及复合材料性能(硬度、导电率、密度)的影响.结果表明:当浇铸温度为820℃时,在... 针对包覆焊接法制备铝包钢线工艺复杂、能耗大的缺点,采用连续浇铸复合铸造法制备了铝包钢线,并系统性地研究了浇铸温度对铝包钢线两相结合面的显微组织演变及复合材料性能(硬度、导电率、密度)的影响.结果表明:当浇铸温度为820℃时,在铝和铁两相的界面结合处形成的扩散带中,Fe的质量分数为40.3%,Al的质量分数为59.7%,两相结合生成Fe_(2)Al_(5),此时铝包钢线的性能达到最佳,两相界面结合处的显微硬度(HV)为204,样品电导率为53.23%IACS(国际退火铜标准),密度为4.36 g/cm^(3). 展开更多
关键词 铝包钢线 连续浇铸复合铸造法 硬度 电导率
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矿用球磨机复合铸造衬板的结构研究
7
作者 黄海涛 《中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术》 2024年第7期0092-0095,共4页
本文简要描述了矿用球磨机复合铸造衬板的结构形式,并对矿用球磨机双金属复合铸造衬板结构的失效形式进行了概述,同时对其结构工艺进行了深入探讨。所采用的新型混炼型球磨机复合铸造衬板具备高耐磨、长寿命和高韧性等特点,非常适用于... 本文简要描述了矿用球磨机复合铸造衬板的结构形式,并对矿用球磨机双金属复合铸造衬板结构的失效形式进行了概述,同时对其结构工艺进行了深入探讨。所采用的新型混炼型球磨机复合铸造衬板具备高耐磨、长寿命和高韧性等特点,非常适用于矿用球磨机。文中详细讨论了矿用球磨机复合铸造衬板的优势以及相关的结构工艺,并提出了提高使用寿命的方法,包括矿浆浓度的控制、处理量的合理化和复合铸造衬板选择的优化。此外,文章还介绍了矿用球磨机复合铸造衬板结构失效的原因以及其力学性能的重要性。 展开更多
关键词 矿用球磨机 复合铸造 衬板
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气化模-精铸-负压复合铸造工艺的研究 被引量：8
8
作者 沈桂荣 黄景福 +12 位作者 曹健 李德成 李会泉 马铁军 韩宝刚 张家骏 姜不居 赵建国 董世仲 曹广瑞 李长林 施臣 沙成刚 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 1991年第11期11-16,共6页
研究了气化模的选材及成型工艺、制壳材料及制壳工艺、失模工艺,型壳焙烧工艺,型砂震动紧实工艺和负压浇注工艺等.采用该项复合工艺可铸造各种合金的大型、复杂的少无余量精铸件.
关键词 气化摸 精铸 负压浇注 复合铸造
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气化模-精铸-负压复合铸造工艺研究 被引量：12
9
作者 沈桂荣 黄景福 +3 位作者 曹健 李德成 姜不居 闫双景 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期54-55,60,共3页
主要研究ReplicastCS复合工艺的气化模的成型工艺、制壳工艺、失模工艺及紧实负压工艺 ,采用该工艺可解决用消失模工艺铸造碳钢。
关键词 气化模-精铸-负压复合铸造 增碳 铸造工艺
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硬质合金-球墨铸铁复合铸造 被引量：8
10
作者 刘亚民 陈振华 +1 位作者 魏世忠 倪峰 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第1期23-25,共3页
进行了硬质合金-球墨铸铁复合铸造工艺试验,观察了结合区的显微组织,比较了硬质合金复合铸造前后的硬度。结果表明:采用合适的复合铸造工艺,可以保证这两种金属之间实现良好的冶金结合,硬质合金的组织及性能基本不发生改变。
关键词 双金属铸造 球墨铸铁 硬质合金 铸造工艺 复合铸造
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铸铁-硬质合金复合铸造的机理 被引量：19
11
作者 张恒大 刘子安 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2000年第6期334-335,共2页
介绍了铸铁—硬质合金的复合铸造试验。通过对过渡区的形貌结构和成分分析探讨了铸铁—硬质合金的复合机制。发现在复合过程中 ,由于界面作用和扩散反应及新相的产生 。
关键词 复合铸造 铸铁 硬质合金 过渡层 扩散 冶金结合
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不锈钢/高铬铸铁固-液复合铸造的研究 被引量：6
12
作者 于杨 马幼平 +2 位作者 杨蕾 李升 薛赠 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期65-68,共4页
采用固-液双金属复合铸造的方法制备不锈钢/高铬铸铁复合材料,不锈钢包覆在高温液态高铬铸铁芯部。对复合界面、高铬铸铁部分的组织和性能进行研究。结果表明:高铬铸铁和不锈钢界面处各元素相互扩散,形成良好冶金结合;靠近界面处的高铬... 采用固-液双金属复合铸造的方法制备不锈钢/高铬铸铁复合材料,不锈钢包覆在高温液态高铬铸铁芯部。对复合界面、高铬铸铁部分的组织和性能进行研究。结果表明:高铬铸铁和不锈钢界面处各元素相互扩散,形成良好冶金结合;靠近界面处的高铬铸铁凝固组织中的碳化物比较细小,中部共晶团中碳化物呈菊花状,边部碳化物则略带方向性;靠近界面处的高铬铸铁区域和边部区域的硬度值稍低于中部区域硬度。探讨了高铬铸铁组织发生演变和硬度变化的原因。 展开更多
关键词 复合铸造 复合界面 高铬铸铁
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双金属复合铸造工艺的研究 被引量：4
13
作者 涂小慧 苏俊义 +4 位作者 袁军平 王向明 朱方才 叶英宁 黄世平 《铸造技术》 CAS 北大核心 2000年第6期30-31,共2页
对铸钢部分的复合面进行合理的处理和保护 ,采用能在型腔中对铸钢部分进行快速预热的铸造工艺 。
关键词 双金属 复合铸造 铸钢 铸铁
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双金属汽车刹车毂复合铸造工艺的研究 被引量：4
14
作者 陈忠士 傅高升 +3 位作者 程超增 蓝敏俐 林潇丽 林章栋 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期101-104,108,共5页
介绍了双金属(钢,灰铸铁)铸造汽车刹车毂的生产技术。铸造刹车毂两种金属结合界面为冶金结合,结合处互相渗透,无裂纹、气孔、夹杂及疏松等缺陷。与车轮固定的部分采用钢板,其厚度仅为3 mm,这减轻了刹车毂的质量,节省了原材料,大大增加... 介绍了双金属(钢,灰铸铁)铸造汽车刹车毂的生产技术。铸造刹车毂两种金属结合界面为冶金结合,结合处互相渗透,无裂纹、气孔、夹杂及疏松等缺陷。与车轮固定的部分采用钢板,其厚度仅为3 mm,这减轻了刹车毂的质量,节省了原材料,大大增加载重汽车的安全性及使用寿命。 展开更多
关键词 双金属 汽车刹车毂 复合铸造
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白口铸铁/碳钢液-固复合铸造研究 被引量：13
15
作者 姚三九 刘卫华 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2001年第8期485-488,共4页
利用只受内压的厚壁圆筒应力计算公式 ,计算出液 固复合铸造时金属预制件被包覆部位的最大允许尺寸。白口铸铁 /碳钢复合铸造试验及生产实践都表明 ,计算结果对控制包覆层内表面裂纹的产生具有一定的实用价值。关于硅、磷含量对白口铸... 利用只受内压的厚壁圆筒应力计算公式 ,计算出液 固复合铸造时金属预制件被包覆部位的最大允许尺寸。白口铸铁 /碳钢复合铸造试验及生产实践都表明 ,计算结果对控制包覆层内表面裂纹的产生具有一定的实用价值。关于硅、磷含量对白口铸铁包覆层内表面裂纹的影响 ,也作了一定的探讨。 展开更多
关键词 白口铸铁 碳钢 复合铸造 裂纹 双金属铸件
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高铬铸铁/碳钢双液双金属耐湿磨衬板的消失模复合铸造 被引量：10
16
作者 肖小峰 周晓光 +3 位作者 叶升平 殷维新 朱星际 张建夫 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期632-634,共3页
矿山用湿式球磨机内衬板的服役条件十分恶劣,传统高锰钢、合金钢材质的衬板寿命普遍低于10个月。基于消失模双液双金属复合铸造技术,成功地开发出耐湿磨的碳钢-高铬铸铁双金属衬板。微观金相显示,材料结合界面呈现犬牙交错状的良好冶金... 矿山用湿式球磨机内衬板的服役条件十分恶劣,传统高锰钢、合金钢材质的衬板寿命普遍低于10个月。基于消失模双液双金属复合铸造技术,成功地开发出耐湿磨的碳钢-高铬铸铁双金属衬板。微观金相显示,材料结合界面呈现犬牙交错状的良好冶金结合;经力学性能测试,硬度HRC>61,冲击韧性αK>16 J/cm2,抗弯强度大于1 580 MPa。经8个月装机试验,双金属衬板在湿式球磨机的服役环境中,相对耐磨系数是某合金钢衬板的3倍。 展开更多
关键词 消失模复合铸造 双液双金属 耐湿磨衬板
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电磁复合铸造轧辊界面组织和性能研究 被引量：5
17
作者 许春伟 李炎 +1 位作者 魏世忠 龙锐 《铸造》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期279-283,共5页
采用电磁半连续复合铸造装置浇注以45#钢为芯轴、高铬铸铁为耐磨层的复合轧辊。在保温时间为180~540s,研究了界面组织的形貌特征和微区元素分布,并测试了结合界面的力学性能。结果表明：电磁复合铸造高铬铸铁轧辊界面由扩散层和激冷凝... 采用电磁半连续复合铸造装置浇注以45#钢为芯轴、高铬铸铁为耐磨层的复合轧辊。在保温时间为180~540s,研究了界面组织的形貌特征和微区元素分布,并测试了结合界面的力学性能。结果表明：电磁复合铸造高铬铸铁轧辊界面由扩散层和激冷凝固层组成;在本试验范围内,界面宽度为50~95μm;复合界面两侧发生成分扩散,其中Cr元素的扩散最明显;保温时间延长,耐磨层中的Cr向芯轴表层的扩散越来越充分;界面两侧显微硬度差别很大,但在界面处无突变;随着保温时间的延长,界面冲击韧性先小幅升高后缓慢下降,剪切强度先升高后缓慢下降;保温时间300s时,冲击韧性和剪切强度均达到最大值。 展开更多
关键词 复合铸造 界面 显微组织 性能
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锤头的双金属复合铸造工艺 被引量：5
18
作者 程红晓 王超 +1 位作者 沈卫东 宋润泽 《中国铸造装备与技术》 CAS 北大核心 2004年第2期32-33,共2页
双金属复合铸造是提高破碎机锤头整体性能的有效手段。文中给出了用以实现锤头双金属复合铸造并获得金属间有效结合的几种方法,分析了其优、缺点,并给出了针对现存问题可行的解决方案。
关键词 破碎机 锤头 双金属复合铸造 磨损 铸钢 高铬铸铁
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锤头的双金属复合铸造工艺 被引量：4
19
作者 程红晓 王超 +1 位作者 沈卫东 宋润泽 《铸造技术》 CAS 北大核心 2004年第3期170-171,共2页
应用液 固、液 液复合工艺制造破碎机锤头 ,锤柄用ZG2 70 5 0 0 ,锤头用KmTBCr2 6高铬铸铁。用液 固复合工艺多数获得机械结合的复合铸件 ;用液 液复合工艺则获得冶金结合的复合铸件。应充分发挥材料的各自性能 ,有效提高铸件使用... 应用液 固、液 液复合工艺制造破碎机锤头 ,锤柄用ZG2 70 5 0 0 ,锤头用KmTBCr2 6高铬铸铁。用液 固复合工艺多数获得机械结合的复合铸件 ;用液 液复合工艺则获得冶金结合的复合铸件。应充分发挥材料的各自性能 ,有效提高铸件使用寿命。 展开更多
关键词 复合铸造 锤头 破碎机
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双金属液复合铸造斗齿的过渡区水力模拟试验 被引量：2
20
作者 孙家仲 吴世常 +2 位作者 王青澄 贾淑芹 李荣凡 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2001年第3期189-191,共3页
用不同粘度的流体通过水力模拟的方法近似地描述了双金属斗齿过渡区的混 合状态 .试验结果表明：两种液体浇注的间隔时间越长，先浇入的铁液液面越高，过渡区越 窄；反之，过渡区越宽 .生产中为了保证过渡区双金属的结合质量，应控制较... 用不同粘度的流体通过水力模拟的方法近似地描述了双金属斗齿过渡区的混 合状态 .试验结果表明：两种液体浇注的间隔时间越长，先浇入的铁液液面越高，过渡区越 窄；反之，过渡区越宽 .生产中为了保证过渡区双金属的结合质量，应控制较高的铁液液面 高度及一定的双液间隔时间 . 展开更多
关键词 双金属液 斗齿 挖掘机 铲斗 复合铸造 水力模拟 试验
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