水平轴离心铸造套筒凝固过程温度场数值计算

本文通过分析水平轴离心铸造长／径比小于５的圆筒型铸件的凝固过程，建立了表征铸件凝固过程的二维传热模型，并采用交替隐式差分的方法对离心铸造４５＾＃碳钢单材质套筒凝固过程温度场进行了数值计算。结果表明：套筒凝固过程表现为沿径向从靠近模具有铸件外表面层向内表面层、轴向从靠近端盖的铸件层向套筒长度中心部位顺序凝固的特点。模具初温对铸件的凝固速度也有重要的影响。提出减少套筒内表面形成的型腔对外界冷空气的卷吸     

舰船用大功率柴油机气缸套离心铸造工艺优化

采用ProCAST对K4169高温合金气缸套离心铸造过程进行相关模拟研究,分析浇注温度、离心转速、铸型温度等工艺参数变化对铸件凝固过程温度场及液面分布情况的影响,对铸造过程会产生的疏松缩孔等组织缺陷进行预测,计算模拟出模具外径56 mm、内径38 mm、长度500 mm的K4169离心铸管的最佳离心铸造工艺参数。采用此工艺参数能够明显改善离心铸造铸件凝固过程中的疏松缩孔等冶金缺陷,提高产品质量。     

辊环离心铸造钢液流动和传热的数值模拟

建立了轧辊辊环卧式离心铸造钢液流动和传热的二维耦合模型,采用大型CFD软件FLUENT求解得到重力和离心力场下的流场、温度场分布和钢液偏心情况,并讨论了钢水流动对凝固过程的影响,分析结果对离心铸造的工艺设计有参考价值.     

卧式离心铸造复合轧辊工作层浅的废品分析及措施

本文分析了卧式离心铸造复合轧辊外层合金的浇注布流过程、型内冷却凝固过程外合金的熔融过程,探讨了卧式离心铸造复合轧辊的工作层浅的产生原因及预防措施,并在生产实践中验证。     

液力变矩器叶轮不同铸造成型工艺充型过程对比研究

铸造工艺的特点是高温、密闭,铸造过程难以实时观察,传统的工艺设计是建立在"试错"基础上,很难体现出科学性。本文以液力变矩器导轮为例,采用数值模拟的方法对导轮重力铸造、离心铸造过程进行仿真,实时观察、分析了两种不同铸造成型工艺熔融金属液进入铸型型腔后速度场分布,并对铸造结果和缺陷进行预测。     

凝固过程数值模拟技术在铸钢轧辊中的应用

本文介绍了铸造过程模拟优化CASTsoft系统,并对铸钢轧辊凝固过程中的温度场和应力场进行了模拟计算,对铸件整个凝固、冷却过程中的热裂、冷裂倾向性进行预测。温度场计算表明轧辊凝固过程中补缩通道发生变化。轧辊应力场模拟包括铸件凝固、冷却及落砂后冷却整个过程。以凝固过程中准固相区的等效应力与强度的比值分布规律为依据,对该铸件的缩孔、缩松区域进行了预测,给出了危险区的位置。通过对模拟结果与实际铸钢轧辊检测数据对比,进一步优化了铸造工艺,提升了收得率。     

数字模拟辅助铸造钛关节和植入物的技术

钛 ,具有极好的生物亲和性、机械性能和电化学性质 ,被认为是最有前途的可以成为外科和牙科所用的关节和植入物的生物材料。但这种金属的铸造有其弱点 :传统的制作易成型金属的方法是蜡模浇铸法 ,但是钛在高温时具有很高的氧亲和性 ,在凝固过程中发生体积的收缩及较小的密度使得钛的铸造很困难。后来几十年的努力解决了钛蜡模铸造中的许多技术问题 ,如采用压力和离心填充提高填充率 ;用陶瓷模材料和加热程序精确地控制铸件尺寸 ;用惰性表面涂层避免表面硬脆相的形成。金属研究学者仍在继续工作来克服缩孔、气孔和不完全模子填充的缺陷。这些…     

金属型在薄壁钛合金铸造中的应用研究

本文采用金属型与石墨型结合生产薄壁钛合金铸造件,分析了金属型铸造对金属模具表面质量、钛铸件表面和内部质量的影响,结果表明：采用球墨铸铁做金属模具浇铸钛合金,金属模具表面质量良好,可以多次重复使用;钛合金铸件表面及内部质量良好,金相组织检测铸件表面污染层厚度小于0.05mm。     

铸造专业课程设计改革

为了提高学生分析和解决铸造工程实际问题的能力,在铸造专业课程设计中增加了铸件充型过程流场模拟、凝固过程温度场模拟。改革实践表明,在课程设计中引入数值模拟,提高了学生的学习兴趣和积极性,增强了学生的分析问题、解决问题能力和创新精神,使学生更加适应现代铸造生产的要求。     

MIT研发喷射铝合金新工艺 提升铝合金质量

<正>麻省理工学院一直在研究铝合金硬化过程,并提出了一种使用喷嘴在铸件中产生更均匀铜和锰分布的方法。虽然铸锭可能在外部看起来完美,但是铜或锰在其中分布并不均与,尺寸从英寸到英尺不等,其根源在于凝固板坯或者铝合金铸锭中心附近缺少合金元素。为了获得更多的控制,更好提升铝合金铸锭质量,MIT研究人员在铸造的不同时间取出熔融金属的样品,研究了晶粒的形成和迁移。最终使用射流来循环金属以保持合金均匀。这也导致晶粒移动并改变硬化金属的微观     

钛合金异形薄壁壳体铸造工艺数值模拟及优化

为解决钛合金精密铸造产品合格率低、试验优化周期长的问题,以某钛合金异形薄壁件为研究对象,采用逆向工程手段优化浇注系统设计。结合ProCAST有限元分析软件确定铸件缺陷分布位置,依据铸件缩松分布情况对铸造方案进行迭代优化,解决铸件承力板区域缩孔问题。根据优化结果进行生产验证,结果表明,钛合金铸件采用真空熔模铸造方案,铸件上、下端分别设置3处浇/冒口时,模拟结果显示铸件凝固过程整体温度分布合理,铸件中的缩孔均被优化剔除。该工艺方案可行性高,试制件无损检测结果与数值模拟结果吻合度高,铸件成形质量、冶金质量均达到预期效果。     

钛合金异形薄壁壳体铸造工艺数值模拟及优化

为解决钛合金精密铸造产品合格率低、试验优化周期长的问题,以某钛合金异形薄壁件为研究对象,采用逆向工程手段优化浇注系统设计。结合ProCAST有限元分析软件确定铸件缺陷分布位置,依据铸件缩松分布情况对铸造方案进行迭代优化,解决铸件承力板区域缩孔问题。根据优化结果进行生产验证,结果表明,钛合金铸件采用真空熔模铸造方案,铸件上、下端分别设置3处浇/冒口时,模拟结果显示铸件凝固过程整体温度分布合理,铸件中的缩孔均被优化剔除。该工艺方案可行性高,试制件无损检测结果与数值模拟结果吻合度高,铸件成形质量、冶金质量均达到预期效果。     

CAE数值模拟在铸钢车轮件铸造中的应用

应用华铸CAE铸造工艺分析软件对铸件凝固过程进行数值模拟,通过计算机直接观察其充型与凝固过程,预测铸造缺陷的部位及其大小,根据缺陷优化调整工艺,制定出最佳工艺方案,生产出合格的铸件。     

新材料与新加工技术(中)

三、铝合金的快速冷却凝固及特性金属铸造时的凝固速度与浇注速度,铸型形状及铸件尺寸有很大关系。最近研制发展的薄壁铸造和压铸中,冷却速度可达到每秒数十度。亨特连续铸造轧制板坯法中,冷却速度达到了数百度/秒。随着凝固冷却速度的逐渐增大,平衡凝固组织破坏,枝晶间距变小,结晶组织细化,合金元素在铝中的固溶极限扩大。另外有时也会出现平衡图上没有的新的非平衡相。     

流体转杯离心粒化特性试验

 针对高温熔融高炉渣转杯粒化技术,为了探索离心粒化过程中熔渣颗粒形成的机理及熔渣体流量、转杯转动速度等参数对颗粒粒径的影响,以水为粒化试验工质,以直径110 mm的转杯为离心粒化器,开展了离心粒化可视化试验。研究了工质在转杯表面的流动和在转杯边缘形成液丝、液丝断裂成液滴的机理,以及液丝长度、顶端液滴粒径随时间的变化趋势;基于图像处理技术分析了转杯转速、工质流量对粒化液滴的粒径分布和平均粒径的影响规律。结果表明：转杯表面液膜在转杯边缘形成若干凸起,并沿转杯运动的切线方向延伸形成液丝,液丝长度随时间呈线性变化关系,液丝顶端液滴粒径基本保持不变;随着工质流量降低和转杯转速升高,液滴平均粒径呈减小趋势,液滴速度接近转杯圆周速度。     

双辊薄带连铸中铸带表面质量和弯月面形状的关系

为了解释铸带表面质量和熔融金属的弯月形液面之间的关系，进行了一系列小型双辊连铸机的实验工作，观察不锈钢，碳钢及铜合金铸带的表面质量，并采用将耐火物排浸入到熔融金属液池内的方法测定液态金属和冷却辊的接触位置。此外从理论上分析了冷却辊表面附近的动态弯月面轮廓形状和控制表面折皱的临界铸造速度。随着铸造速度的增加，表面折皱的深度变浅并得到平整的表面。对铸造金属来说，观察到获得无折皱表面的临界铸造速度大约为     

大直径铝合金活塞的模具设计和铸造工艺优化

大直径铝合金活塞的模具设计是工业生产制造中研究的重点。本文以原铸造工艺为基础,借助铸造凝固模拟分析软件对铸造工艺进行分析,数值模拟大直径铝活塞毛坯铸件的浇筑及凝固过程,在数值模拟的过程中对铸件可能产生铸造缺陷的部位进行预测。结合相应的模拟结果进一步改进和优化原有的铸造工艺和模具结构,结果证实改造后的铸造工艺和模具结构模拟效果更高,在实际生产中可明显提升铸件质量,将活塞试制周期明显缩短,避免产生大量的试制成本,起到优化产生性能的目的。     

动态效应对电渣离心浇铸耐热合金凝固组织的影响

在离心浇铸金属凝固过程中，采用动态效应的方法可以在室了细化晶粒的目的。本文研究了在电渣离心浇铸耐热钢炉管金属凝固过程中，采用动态效应后凝固组织的特征，并进一步探讨了动态效应作用的机理。     

真空密封造型——压力铸造工艺的研究

为研究生产高精度薄壁黑色金属铸件方法,采用将真空密封造型的铸型放在压力下充型和凝固的铸造工艺,测量其在不同压力下真空密封造型铸型的抗压强度、抗剪强度、硬度、薄膜烧损、型腔内的反压力特性和对浇注金属液充型能力的影响。结果表明：此工艺方法生产的铸型,其强度、硬度远高于一般铸型,适合于生产尺寸精度高的铸件。此工艺既可防止金属液飞溅,又有利于充型流动,是一种生产薄壁、高尺寸精度铸件的方法。     

基于消失模铸造法的顶注式浇注铸件生产工艺

在金属铸造的工艺设计中,"优先顶注"是多数金属铸件所遵循的铸造原则,其中薄壁的中小型铸件通常采用顶注式浇注工艺。然而,顶注式工艺也存在很多缺陷和局限性,如对铸型底部冲击力大、金属液激溅氧化、对壁厚大于20mm的铸件易产生气孔砂眼夹渣等。针对顶注式工艺的局限性和缺点,本文提出了基于消失模铸造法的顶注式工艺。利用消失模铸造的诸多技术优点,弥补顶注法的不足。采用计算机模拟技术对顶注式消失模铸造法建立数理模型,模拟充型过程中的界面推移及温度分布状态,表明浇铸方案的有效性。