核电站用海水深井泵双相不锈钢叶轮的铸造工艺研究及实践

双相不锈钢叶轮由于其形状复杂及材料铸造性能不良,在铸造过程中易产生的缩松、裂纹和夹渣等铸造缺陷。通过数值模拟分析对比两种铸造工艺的优缺点,分析了可能产生缺陷的原因,选择了最优的铸造工艺方案,生产出合格产品。生产实践表明:适当的过渡R角可有效防止叶片根部裂纹产生;差别化的模具缩率可以解决叶轮轴向和径向实际收缩不均问题;顶冒口比侧冒口更有利于降低收缩应力和排渣、排气;底注式浇注系统可减少夹渣缺陷。     

核电叶轮用双相不锈钢热处理工艺研究

针对核电海水循环泵叶轮用双相不锈钢材料,研究了不同时效温度、时间及固溶后不同冷却速率对双相不锈钢组织和力学性能的影响,结果表明,在800-850℃保温5 min或冷却速率低于7.5℃/min时,材料的冲击韧性和延伸率急剧下降.OM,SEM和冲击断口观察及XRD分析证实,σ相的析出对力学性能有破坏性影响.且随着时效时间的延长,σ相变得粗大,析出位置从γ/δ相界扩展到整个δ相     

双相不锈钢堆焊温度场数值模拟

采用有限元方法对2209双相不锈钢堆焊温度场进行了模拟,分析了道间冷却时间、焊接电流、电压及焊接速度对温度场的影响。结果表明,多层多道堆焊时,在道间留足够的冷却时间,可以降低各焊道的峰值温度和高温停留时间,降低后续焊道焊接时导致的温度升高,有利于保持堆焊层的相平衡;后续焊道堆焊时,会导致前面相邻焊道靠近后续焊道侧出现较高温度升高,对前面相邻焊道中心及更远处没有显著影响;多层堆焊时,后一层焊道焊接时,会导致前面一层对应焊道产生较高温升;焊接热输入增加,导致堆焊焊道峰值温度升高、高温区范围扩大,而且对前一道焊道造成的温升增大。     

铸造双相不锈钢叶轮开裂分析与改进措施

通过对开裂叶轮裂纹位置的观察、裂纹附近区域材料的宏观与微观分析、叶轮生产工艺过程及热处理设备的现场调研,确定铸造双相不锈钢叶轮开裂是由叶轮材料自身存在的铸造缺陷和零件热处理热应力两方面因素综合作用造成,叶轮结构上的厚薄不匀是加重热处理应力的重要原因.在此分析基础上给出了防止铸造双相不锈钢叶轮开裂的措施.     

双相不锈钢厚叶轮精铸工艺的成形仿真及应用

采用CAE软件对生产中存在缺陷的双相不锈钢厚叶轮零件浇注成形过程进行了数值模拟,通过模拟充型过程、凝固时间以及凝固过程中的温度场和缩孔疏松,改进了浇注工艺,消除了铸件的气孔、缩孔、夹渣等缺陷。生产验证表明,铸件合格率达到100%,产品浇注工艺设计达到预期效果。     

超级双相不锈钢叶轮的研制

基于双相不锈钢的铸造特性,设计了电站循环水泵用超级双相不锈钢叶轮铸件的铸造工艺,并确定了其熔炼、浇注、开箱、热处理、焊补等主要工序的生产控制要点。试生产结果表明,所生产的超级双相不锈钢叶轮铸件产品完全满足质量和技术要求。     

高温合金燃机叶轮铸造工艺数值模拟

本文介绍了在高温合金燃机叶轮铸造过程中采用数值模拟技术,模拟了不同浇注温度条件下凝固过程中可能出现的缺陷。结果显示：采用数值模拟技术能够比较准确的预测缩孔疏松缺陷产生的部位,提供了工艺改进的方向。通过采用球形浇冒口、合适的径高比、局部保温措施等方法,解决了涡轮轴疏松的问题,获得了冶金质量优异的涡轮叶轮,很好的满足了设计和使用的要求。     

双相不锈钢应力应变曲线数值模拟

设计了成分与SAF2205双相不锈钢中奥氏体相和铁素体相成分相近的单相奥氏体不锈钢和铁索体不锈钢,根据其应力．应变曲线,采用有限元方法,计算了双相不锈钢的应力．应变曲线,并与实测值进行对比,同时对奥氏体的体积分数和双相不锈钢中两相屈服强度之比（C^＊）等影响双相不锈钢力学性能的因素进行了讨论。由单相奥氏体和铁素体不锈钢的应力-应变曲线计算的双相不锈钢的应力．应变曲线和实测的双相不锈钢应力-应变曲线吻合很好,说明本文所建立的有限元模型正确。计算表明奥氏体体积分数对应力．应变曲线的弹性部分没有影响,而对塑性部分影响较大。在外应力作用下,随着奥氏体体积分数的增加,应变增加;不同奥氏体与铁素体屈服强度之比（C^＊）对应力-应变曲线弹性部分没有影响,而对塑性部分略有影响,在外加应力作用下,随着C^＊增加,应变增加。     

基于ProCAST的叶轮铸件铸造工艺优化

根据不锈钢叶轮铸件的结构,设计两种不同的浇注系统,并利用ProCAST对其进行数值模拟,预测铸造缺陷存在部位。然后,针对初步模拟结果,对优选工艺采取补加冒口和冷铁等措施,并在不同浇注温度下进行模拟分析,确定了叶轮铸件的铸造工艺。试生产结果表明,所生产叶轮铸件完全满足技术要求。     

双相不锈钢海管焊接残余应力的数值模拟

海底管线是一种海洋工程常用的装置,是开发利用海底油气资源,开发海上采油事业的重要设施。本文利用ANSYS有限元模拟软件对SAF2205双相不锈钢管道环焊缝进行了焊接温度场和残余应力场的模拟仿真。计算过程中考虑了温度对材料相变和热物理特性的影响,采用生死单元技术模拟焊接材料的逐步填充过程,得到了焊接残余应力的分布规律。     

数值模拟技术在轮形铸钢件铸造工艺优化中的应用

针对轮形铸钢件,用数值模拟的方法,计算并对比分析了两种铸造工艺方案下铸件的凝固过程,根据液相分布的动态过程比较了不同工艺方案下铸件的缩孔分布及工艺出品率,为该件的顺利生产奠定了基础.     

一种新型核电站建设材料——双相不锈钢

双相不锈钢兼顾了经济性和可靠性,适合广泛应用于核电站建设.与传统不锈钢相比,双相不锈钢在耐蚀性,焊接性能和力学性能等方面均有优势.双相不锈钢的应用可降低核电站建设的材料成本,提高核电站工程的经济性,并且可依靠其优越的性能来提高核建工程的可靠性.     

双相不锈钢中铁素体含量数值模拟和试验研究

采用Thermo-Clac热力学计算软件和实验相结合的方法,借助金相显微分析技术,研究了3A、4A两种双相不锈钢铁素体含量随固溶处理温度变化的规律。结果表明,试验钢铁素体含量随固溶温度的升高而增加,在相同固溶温度范围内,模拟结果与试验测试值基本一致;随着温度的升高,数值模拟误差逐渐缩小。数值模拟计算可以作为铁素体含量预测的一种辅助手段,提高研发效率,降低研发成本。     

旋流器铸钢件的数值模拟和铸造工艺优化

根据旋流器铸钢件的结构特点,对旋流器进行铸造工艺设计。在铸件一侧设计浇注系统,在铸件顶部设计了冒口来实现对壳体进行补缩。用CAD软件建立了铸件的三维模型,运用ViewCast模拟软件对旋流器进行凝固过程模拟,发现在铸件顶部及热节处存在缩孔、缩松等缺陷。根据数值模拟结果并结合理论分析,通过改用保温冒口、增加冷铁的方法修改铸造工艺方案。结果表明,只在热节处出现少量的缩松,铸件的缺陷已经完全消失,从而获得了优化的工艺。     

链轮铸造工艺优化与计算机模拟

对链轮铸钢件生产中存在的工艺问题进行了分析.根据铸件特点及技术要求,设计了链轮铸钢件的铸造工艺.利用View-Cast模拟软件对其进行了模拟并优化.数值模拟结果表明:通过改变浇冒口及铸造方法,缩孔、缩松缺陷能大大减少;使用优化工艺生产的铸件,质量能满足要求.     

铸钢后桥V法铸造数值模拟及工艺优化

运用ViewCast模拟软件对某铸钢汽车后桥V法铸造的凝固过程进行了数值模拟,预测了原工艺方案所产生缩孔、缩松缺陷的位置和大小。根据模拟结果,对原工艺方案进行了改进,增设横浇道和冷铁,铸件实现了顺序凝固,消除了缩孔、缩松缺陷,从而获得了合理的铸造工艺方案并通过工厂的生产验证。     

铸钢齿轮重力铸造数值模拟及工艺优化

利用View Cast数值模拟软件对齿轮重力铸造凝固过程进行分析,对齿轮在凝固过程中可能出现的缩松、缩孔等缺陷进行预测,从而制定出工艺优化方案。研究结果表明,在齿轮的轮缘处加冒口,同时在轮缘侧面及幅板上加冷铁,可以达到消除和控制缺陷的目的,最终确定合理的铸造工艺方案。