消失模铸造与普通铸造充型过程特点的数值模拟对比分析

利用数值模拟技术,分析对比了四种铸件消失模铸造和普通空腔铸造充型过程的差异,以及流动进程中的温度场分布的差别。结果表明,消失模充型顺序与普通空腔铸造充型顺序大为不同,消失模流动过程的热量损失较普通空腔铸造热量损失大得多。同时发现,在消失模铸件表面容易因残余泡沫而造成表面渣气孔,实际铸件的表面质量也证明了这一点。针对消失模的这些特点提供了改进工艺的实例。     

空心直浇道消失模铸造充型模式的数值模拟及分析

通过将空心直浇道消失模铸造完型过程处理为液态金属在普通砂型中的流动和置换消失模样的流动，实现了带有空心直浇道消失模铸造充型过程的数值计算，模拟对比分析了空心、实心直说道消失模铸造及其与普通砂型铸造充型模式的差异．     

不同浇注方式对消失模铸造充型的影响

运用ProCAST软件研究了铝合金铸件的消失模铸造充型过程,考察了不同浇注方式对铸件消失模铸造过程的影响。研究表明,底注式浇注系统的充型相对平稳,是一种比较好的消失模铸造浇注系统方案。浇注系统、浇注速度和界面气隙压力对消失模铸造的充型有很大影响。     

消失模铸造充型过程的数值模拟

通过建立适用于消失模铸造充型及传热过程的数学模型和边界条件，实现了液态金属在浇注系统和铸型内动量传递和热传递的数值模拟计算。模拟分析普通砂型铸造和消失模铸造充型差异表明，聚苯乙烯热解气体的反压阻力决定了消失模铸造充型过程不同于普通砂型铸造，表现为液态金属按所抵达的内浇口顺序依次注入型腔。通过模拟计算可预测冷隔产生位置，实现消失模铸造工艺优化设计。     

模样密度对消失模铸造充型模式影响的模拟计算

针对消失模铸造和普通砂型铸造中充型模式的差异,通过建立自由表面换热边界条件和压力边界条件,模拟了消失模铸造中熔融金属的充型过程,分析了模样密度对消失模铸造充型模式的影响.分析表明,消失模铸造中金属液从内浇道处呈放射状向前充填,充型较平稳进行,消失模气化反压与重力的相对大小决定了液态金属充型过程中的充填趋势.预测了铸造缺陷的产生过程.     

消失模铸造充型过程数值模拟

运用PROCAST软件对板形铸钢件的消失模充型过程进行了数值模拟。考察了阶梯式浇注系统的充型顺序以及底注式浇注系统的充型形态，另外研究了底注式浇注系统的浇注速度对缺陷形成的影响。模拟结果表明，消失模铸造中，金属液优先从阶梯式浇注系统的上层内浇道充型，充型前沿流动紊乱，铸件容易出现气孔或夹渣；对于底注式浇注系统，充型前沿的流动相对平稳，但过快的浇注速度同样会导致气孔或夹渣缺陷。     

消失模铸造制备球墨铸铁轮工艺研究

采用消失模铸造铸铁轮子,对消失模铸造的工艺过程进行了研究。采用Anycasting软件分析了浇注过程,对其充型顺序、凝固顺序、温度场分布等进行了分析。采用XRD、扫描电镜等对铸件的微观组织及缺陷进行了分析,结果表明,使用设计的负压浇注系统,金属熔体充型顺利;局部出现孔洞类缺陷及粘砂,是采用的涂料耐火强度低等因素造成的。     

镁合金真空低压消失模铸造的技术特征与实践

详细介绍了镁合金在真空低压消失模铸造下的技术特征.试验研究表明真空低压消失模铸造的流动性受充型气体的流量与压力、浇注温度、涂层厚度、泡沫密度、真空度等多方面的因素影响;在低充型速度和低真空度的条件下,液态镁合金在真空低压消失模铸造过程中的充型形貌均呈现以内浇道为中心的拱形层状推进流动,如充型速度加快,金属液流动前沿拱形形貌更加突出,而真空度增加会出现明显的"附壁效应";与重力消失模铸造比较,真空低压消失模铸造镁合金铸件凝固更呈现"同时凝固"特征;由于快速充型、压力下凝固,镁合金真空低压消失模铸造零件的铸态抗拉强度(σb=180.8MPa)、屈服强度(σ0.2=113.2 MPa)、伸长率(δ=4.4%),高于重力消失模铸造、树脂砂真空型铸造的铸态性能,达到了金属型铸造的铸态性能,经热处理达到了压力铸造镁合金的性能范围.浇注实践表明,真空低压消失模铸造对液态镁合金,具有良好的抗氧化保护能力、优良的浇注充型性能和力学性能,可铸造出高精度的、薄壁复杂的镁合金消失模铸件.     

消失模铸造充型过程模拟仿真的虚拟现实可视化应用

介绍了消失模铸造充型仿真虚拟现实可视化的方法,在Ensight虚拟现实仿真环境下通过对铸件模型的流体运动及温度场数据进行可视化后处理,从而模拟现实,再现不同时刻消失模铸造液态金属流动界面推移的位置、形状及温度。实现了消失模铸造液态金属充型与凝固过程虚拟现实的可视化仿真。案例证明,消失模铸造充型仿真的虚拟现实可视化,为再现液态金属充型与凝固过程、预测铸造缺陷提供了依据。通过该方法可以提高可视化的真实感,对工艺改进起到了辅助作用,减少了通过实际浇注试验来确定其铸造工艺的次数,降低了成本和对环境的污染。     

镁合金真空低压消失模铸造的技术特征与实践

介绍了镁合金在真空低压消失模铸造下的技术特征。研究表明：真空低压消失模铸造的流动性受充型气体的流量与压力、浇注温度、涂层厚度、泡沫密度、真空度等多方面的因素影响；在低充型速度和低真空度的条件下，液态镁合金在真空低压消失模铸造过程中的充型形貌均呈现以内浇道为中心的拱形层状推进流动，如充型速度加快金属液流动前沿拱形形貌更加突出。而真空度增加会出现明显的“附壁效应”；与重力消失模铸造比较，真空低压消失模铸造镁合金铸件凝固更呈现“同时凝固”特征；由于快速充型、压力下凝固，镁合金真空低压消失模铸造零件的铸态抗拉强度（σh=180．8MPa）、屈服强度（σ0.2=113．2MPa）、伸长率（δ=4．4％），高于重力消失模铸造、树脂砂空型铸造的铸态性能，达到了金属型铸造的铸态性能，经热处理达到了压铸镁合金的性能范围。浇注实践表明，真空低压消失模铸造对液态镁合金，具有良好的抗氧化保护能力、优良的浇注充型性能和力学性能，可铸造出高精度的、薄壁复杂的镁合金消失模铸件，是一种极有潜力和优势的镁（铝）合金精密铸造技术。     

消失模铸造球墨铸铁件收缩缺陷计算机模拟的处理方法

本文主要讨论了初始温度场和铸型硬度对消失模铸造球墨铸铁件收缩缺陷的影响,用计算机数据采集系统测试了消失模和空腔铸造的初始温度场分布。结果表明,两者初始温度场分布仅有微小差别,不同真空度下消失模铸型硬度的测试结果表明,消失模铸型的硬度高于普通湿型砂铸型,并且硬度分布更均匀 ,这一特点可以减少球铁石墨化膨胀引起的型壁移动,根据上述测试,确立了球铁件消失模铸造收缩缺陷的计算机模拟及预测方法,模拟结果与实际生产铸件的解剖结果吻合较好。     

Evaluation of the effect of vacuum on mold filling in the magnesium EPC process

The combination of magnesium alloys with the expendable pattern casting (EPC) process will bring a bright future for the application of magnesium alloys. Vacuum is a pre-requisite parameter in the EPC process of magnesium alloys, because without vacuum, the fluidity of the magnesium alloy in the EPC process is too poor to fill the mold completely, especially for the thin-section castings. In this investigation, the effect of vacuum on the fluidity of AZ91 magnesium alloy has been explored. A modified model has been presented to explain the effect of vacuum on mold filling, which was verified by optical microscopy.The results obtained indicate that vacuum is the most effective parameter in improving the fluidity, the effect of vacuum on the fluidity interacting strongly with the pouring temperature and coating. Vacuum greatly changes the mass and heat transfer in the EPC process. Vacuum may not only control the profile of the metal–foam interface, which will influence the mass transfer process, but may also greatly speed up the removal rate of pattern decomposition products at the metal–coating interface. It also changes the primary heat-transfer mode to heat convention, which has a great influence on the distribution of the casting temperature field and solidification process. The microstructures of castings cast with vacuum exhibit a fine grain size and a small amount of precipitated Mg₁₇Al₁₂, but vary insignificantly with the location in the castings.     

消失模铸造的浇注系统

消失模铸造铸件的浇注系统除了具有与砂型铸造和熔模铸造的共同性外．还要满足铸件模样熔解，裂解、分解和合金熔液充型的要求。以一些铸件为例，介绍消失模铸造实际使用的浇注系统。     

应用消失模技术提高铸件生产的经济效益

通过对消失模铸造与V法铸造、失蜡精铸、普通砂型铸造的对比,并对多数厂家生产的消失模铸件进行了抽样分析,得出的结论是：在现行的经济环境下,相同的铸件生产量,对于适合于消失模铸造的铸件,消失模工艺比其他几种铸造工艺可节省生产工时约为20％～30％,铸件的工艺出品率同比提高了5％～20％,成品率同比提高5％～10％,节省生产综合费用约为5％～20％,环境污染指数同比下降了80％左右。所以说合理地应用这一铸造技术,在国内外已成为改造传统铸造产业应用最广的高新技术。它不但能提高铸件质量,还能降低铸件的生产成本．使铸造企业更有竞争力。     

充型过程流动及其对凝固进程影响的研究

建立了充型及凝固过程温度场和流场的耦合模型 ,研究了充型及凝固过程铸型内金属液速度场的变化情况 ,并进一步分析了三种不同条件对铸件凝固进程的影响。结果表明 :对于常规的中大型铸件 ,充型过程的流动对铸件的凝固进程的影响较小 ,可以忽略     

1000MW超超临界凝气式蒸汽轮机铸钢件的铸造工艺研发

介绍了超超临界1000MW凝气式蒸汽轮机铸钢件的结构特点、技术条件。分析产品在铸造过程中可能出现的问题,从造型方案的选择、冒口补贴和浇注系统的设计着手,并利用MAGMA软件对凝固及充型进行模拟仿真,优化了过程操作,提高了铸件质量,最终降低了生产成本。     

消失模铸造简易生产线的设计与应用（黑区部分）

消失模铸造又称干砂实型铸造或负压实型铸造,简称EPC铸造。一条完整的消失模铸造机械化生产线系统庞大、设备占地面积大、设备一次投资费用大,＂三大＂问题令许多铸造生产企业对该铸造工艺望而却步。针对＂三大＂问题,结合国内众多铸造生产企业实际情况,设计了简易消失模生产线,现均在线生产,并运行良好。本文以某机械工程公司1000 t/a铸件的消失模生产线为例,简单介绍消失模铸造简易生产线的设计思路,以供国内铸造生产企业参考、借鉴。     

Vacuum-sealed casting process under pressure

I t is of great im portance to investigate the casting processes forhigh precision thin wallferrous m etalparts because the processes are helpful in reducing energy consum ption,saving raw m aterials and decreasing m achine weight.To achieve these objectives,m any casting m ethods have been developed.Vacuum -sealed m olding process,the V-processforshort,iswidely used to m ake iron castingswith relatively thin wall,high precision and sm ooth surface [1-4]. H owever,the process cannotbe used to …