基于ProCAST的TiAl叶片缩孔缩松预测及工艺优化

应用铸造模拟软件ProCAST预测了精密铸造Ti-47Al-2Cr-2Nb合金叶片缩孔、缩松的形成情况,并与试验结果进行对照,吻合良好,表明ProCAST软件对缩孔、缩松的预测准确可靠。鉴于单独靠冒口的补缩作用无法全部消除叶片的缩孔缩松,因此通过模拟方法比较了底部铜板+型壳预热法、型壳纵向外加温度梯度法及型壳整体预热法对TiAl叶片缩孔缩松的消除效果。结果表明,最佳的工艺是模壳整体预热法,当型壳预热温度达到1000℃时,能够完全消除叶片的宏观缩孔缩松缺陷。

Niyama判据对铸件缩孔缩松预测的适用性

应用ProCAST有限元模拟软件包的Niyama判据对TiAl合金十字板状铸件中肉眼可见的宏观缩孔缩松进行了预测,并通过实验进行了验证.结果表明:对于Ti-47Al-2Cr-2Nb合金十字板状铸件,判据值主要受到铸件壁厚(冷速)的影响,判据值随铸件壁厚的增加而增大,宏观缩孔缩松最严重的区域不是判据值最小的区域,而判据值最小的区域只有显微缩松而没有宏观缩孔缩松,所以无法根据判据值大小来确定宏观缩孔和宏观缩松产生的位置及大小.分析表明,Niyama判据是一种基于枝晶间显微缩松的预测判据,其判据值适用于评定显微缩松产生的倾向性,可以较准确地预测出显微缩松产生的位置.由于宏观缩孔和宏观缩松形成机理与显微缩松不同,所以不宜用于壁厚悬殊的复杂铸件宏观缩孔缩松的预测.

利用Niyama判据预测离心铸造轧辊缩孔缩松缺陷

采用有限元法建立模型,利用等价比热法处理相变潜热,对大型离心铸造轧辊浇注及冷却过程的温度场进行了数值模拟。通过计算轧辊各部位的温度梯度和冷却速度,利用新山英辅(Niyama)判据,对轧辊各部位出现缩孔缩松缺陷的趋势进行了预测,其结果与生产实际相吻合。

灰铁凝固过程中缩孔缩松的预测

通过热分析实验及对灰铁试件的浇注实验,分析了碳当量及孕育对灰铁凝固过程的影响.在动态膨胀叠加法的基础上,综合考虑了初始温度、碳当量、孕育、初晶和共晶体积的收缩与膨胀,建立了灰铁缩孔预测模型.开发了灰铁凝固过程数值模拟分析系统,并对实际的灰铁浇注件进行验证分析,预测结果与实验结果吻合较好.

铝合金汽车缸盖的缩孔缩松缺陷数值模拟分析

采用华铸CAE软件对铝合金缸盖的缩孔缩松缺陷进行模拟分析和工艺优化,经过小批量的生产试验,得到3种铸造工艺的缩孔缩松的大小和分布情况。结果表明,实际的铝合金缸盖的缩孔缩松分布与华铸CAE软件模拟的结果基本吻合,优化的第2种铸造工艺产生的缩孔缩松最少,且分布最合理,废品率可降至10%左右,能满足生产需要。

Niyama判据预测大型铸钢件旋回破碎机横梁缩孔缩松缺陷

针对大型铸钢件旋回破碎机横梁在铸造生产过程中存在的缺陷问题,利用Pro CAST模拟软件,对特大型旋回破碎机横梁铸件进行了凝固过程的数值模拟,分析了横梁纵向剖面8个关键位置的温度变化曲线,归纳出冷却速率的变化趋势。同时根据Niyama判据预测铸件中产生缺陷的位置。在此基础上,对原铸造工艺方案进行改进,即在发热冒口的底部添设补贴。经过模拟结果对比表明:改进后的工艺有效的增加了冒口补缩距离,Niyama判据满足不形成缩松缩孔的临界值要求。避免了在铸造时缩松缩孔缺陷的产生。模拟实验结果与实际生产相符。

低压铸造缩孔缩松判据预测技术

本文考虑了压力对临界固相率的影响 ,提出了压力下的缩孔预测判据 ,及与压力、温度梯度和冷却速度相关的缩松预测判据 。

大断面球铁件铸造过程数值模拟及缩孔缩松预测

针对高档数控机床用滑枕球铁件易出现缩孔缩松缺陷现象,结合实际生产条件,采用Procast铸造模拟软件对滑枕铸件的凝固时间以及缩孔缩松形成过程进行了数值模拟。基于分析结果,预测了滑枕中存在的缩孔缩松缺陷部位,模拟结果与实际生产情况吻合良好。分析表明:降低浇注温度,在铸件底部高压油孔及厚壁筋板处设置冷铁,可缩短该部位凝固时间,减小铸件厚大部位产生缩孔缩松倾向。

考虑充型过程的铸钢件缩孔缩松预测研究

采用试验研究与数值模拟相结合的方法，研究了充型过程对铸钢件缩孔缩松分布的影响，提高了缩孔缩松的预测精度。对生产中铸钢件的缩孔缩松分布进行了模拟，模拟结果与实际情况吻合。

球墨铸铁件缩孔缩松的形成及其预测

回顾了球墨铸铁件的凝固特性、收缩特性及缩孔缩松形成方面的研究工作、存在的问题及进一步研究的方向,评价了铸件缩孔缩松预测的研究成果及进展。指出,球墨铸铁件缩孔缩松的形成及预测是一个有待于解决的课题,它需要综合考虑冶金、工艺及动力学因素的影响,将物理模拟试验与数值模拟预测紧密结合,系统地开展工作。

微量B和C对TiAl合金铸锭缩孔缩松的影响

采用真空感应磁悬浮熔炼合金、重力浇注入室温石墨模具的方法,分别制备了Ti-47Al-2Cr-2Nb,Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.8B和Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.1C 3种名义成分的铸锭.对铸锭进行成分分析并利用体视显微镜和扫描电子显微镜对铸锭的铸造收缩缺陷和组织进行分析.结果表明:Ti-47Al-2Cr-2Nb合金铸锭有很强的柱状晶生长趋势,在轴线附近区域形成分散的缩松;加入0.8%B(原子分数)后,铸锭的组织得到细化,并削弱了柱状晶生长趋势,收缩缺陷分布集中以大缩孔方式存在,显微缩松的密度和尺寸均降低.添加0.1%C(原子分数)后,铸锭的组织和缩孔缩松与Ti-47Al-2Cr-2Nb比均无明显变化.

熔铸装药过程缩孔缩松的预测及工艺优化

为研究熔铸工艺对药柱质量的影响,采用数值模拟方法预测了熔铸装药过程中药柱内缩孔、缩松的形成情况。模拟不同浇注温度下缩孔、缩松的大小,分析其形成原因,模拟弹体下部水冷+冒口弹体上部预热保温法对药柱缩孔、缩松的消除效果。结果表明:能够保证液体炸药充满药室的最低浇注温度为最佳,弹体下部水冷+冒口弹体上部预热保温法可以有效减少缩孔、缩松;当预热温度为80℃,能够完全消除药柱内的宏观缩孔、缩松缺陷。

浇注温度对转子缩孔缩松缺陷影响的探索

根据风电发电机转子的铸造工艺,采用Solidworks对其建立三维模型,运用铸造过程模拟仿真软件对其铸造工艺进行模拟仿真,预测了不同浇注温度对转子铸件缩孔缩松缺陷的影响,得到了一个最佳浇注温度。

V型皮带轮缩孔缩松缺陷分析与防止

V型皮带轮上的缩孔、缩松缺陷多出现于V槽底部及侧面，经机械加工后方能发现。对V型皮带轮而言，环形槽上的缩孔缩松，是导致应力集中，产生疲劳断裂和表面疲劳点蚀的根源。因此，为防止V形槽缩孔、缩松缺陷寻求更佳方法和思路，以不断提高铸件合格品率，是我们进行研究与实践的目的。

应用有限元法预计泵壳铸件的缩孔缩松和热裂

应用有限元法对核电站主循环泵壳铸钢件进行了二维温度场及应力场数值模拟，预计了铸件中的缩孔缩松和热裂。实际浇铸试件的解剖结果与数值模拟结果基本相符。同时对拟定的泵壳铸件工艺方案进行了评价。

液态金属静压力对缩孔缩松判据的影响

大多数缩孔缩松判据都忽略了液态金属静压力的影响,因此对液态金属静压力较大的铸件的缩孔缩松预测不够准确。针对这一问题,通过对铸件缩孔缩松判据———时间梯度法(Xue判据)的改进,将液态金属静压力P0引入到缩孔 >Ck,与实验缩松判据中,建立了时间梯度法与液态金属静压力之间的关系。新的缩孔缩松判据可表示为P0 80 ·Gτ/τ0 6结果对比表明,预测结果与实验结果吻合,比原缩孔缩松判据预测结果更加准确。

基于ProCAST软件的大型铸钢件缩孔缩松预测判据及铸造工艺优化

对建筑用大型铸钢件的缩孔缩松分布情况进行分析和研究,利用ProCAST软件对大型铸钢件Niyama判据临界值,进行了数值模拟预测,并得出判据临界值的范围。结果表明,当铸件单元判据值小于临界值时,则可能出现缩松。最后以某大型机架铸件为例,对两种工艺方案进行了比较优化,得到大型铸钢件机架的优化工艺方案。

精铸件缩孔缩松的数值模拟分析及工艺优化

以精铸件缩孔、缩松为例,针对生产中出现缺陷的铸件,采用ProCAST分析软件对原铸造工艺进行了凝固模拟,找出了缺陷产生的原因,提出了工艺优化方案,并设计了新的铸造工艺。对新工艺模拟结果表明,铸件内部缺陷消除。按新工艺试制后的零件内部缺陷被消除,与模拟结果吻合较好。

消除高锰钢辙叉跟端缩孔缩松的优化工艺

对于长、大、结构复杂的高锰钢辙叉 ,在热节部位 (三壁相交 )和横浇道上设置 180mm× 2 0 0mm的保温冒口 ,有利于强化铸件的补缩 ;同时在上颚部位上设置 2 5mm× 60mm的圆棒冷铁 ,可获得较好的组织 ,两者相辅相成 ,彻底消除了辙叉跟端的缩孔。

运用数值模拟技术预测喷油泵座铸件缩孔缩松缺陷

运用微型计算机和数值模拟技术 ,模拟了喷油泵座等球墨铸铁件的不同工艺方案的凝固过程 ,并模拟测试了型砂退让性值对铸件缩孔缩松的影响 实验结果和生产验证表明 ,该技术能准确模拟铸件的缩孔缩松缺陷 。