大型空腔叶片固溶热处理变形的仿真预测与验证

大型空腔定子叶片因其特殊结构，在进行固溶热处理工艺时易产生表面应力集中，导致叶片发生翘曲变形。若用试错法不断修正其模型，使叶片铸件的加工余量增大，生产周期变长。通过对叶片固溶热处理过程进行仿真模拟，使该过程“可视化”,得到叶片铸件冷却后各部位的位移场分布，利用位移场的分布可以知道铸件各方向收缩量的大小及铸件的形状畸变情况，采用激光跟踪测量仪对大型定子叶片测量并与仿真得到的数据进行对比，数值模拟变形最大值为5.57 mm,最小值-6.05 mm,实验测量最大值为4.76 mm,最小值-5.13 mm,变形位置分布基本一致。此研究为探索热处理工艺参数对大型定子叶片成型的影响、优化热处理工艺、解决工程实际应用问题提供了支撑。     

核电站爆破阀阀体的铸造工艺

为研究爆破阀铸件的铸造工艺,分析了阀体的铸造技术难点,设计了冒口和冷铁及浇注系统,并结合数值模拟优化了工艺方案,确定了型砂工艺、熔炼浇注工艺、热处理和焊补处理等控制措施。实际生产结果表明,爆破阀阀体的化学成分、力学性能和无损检验结果,以及铸件的外观尺寸均达到技术指标要求,充分说明了所设计的铸造工艺是合理有效的。     

ZG12MnMoV铸钢热物理力学性能及淬火组织预测

对某核电工程主泵蒸发器支承件所使用的新型锰-钼-钒系合金钢ZG12MnMoV铸钢材料进行研究。模拟了该钢凝固和冷却过程的淬火组织和热物理力学性能,得到了合金从液态到室温整个温度区间部分的力学性能和热物理性能参数随温度变化的曲线和确定值,以及ZG12MnMoV钢冷却过程的CCT曲线、TTA曲线、TTT曲线和Jominy淬透性曲线,可为ZG12MnMoV合金钢铸件的热处理工艺制订和铸件模拟分析提供必要的数据支持。     

导风叶轮低压铸造温度场有限元模拟及应用

铸件凝固过程数值模拟是提高铸件质量和铸造生产经济效益的重要方法和途径之一。以大型有限元软件ANSYS为工具，以某大型外贸件导风叶轮低压铸造为模型，在对充型完成后温度场的数学模型进行深入分析研究的基础上，成功的模拟了铝合金导风叶轮铸件低压铸造的凝固过零，并根据模拟结果对铸件可能产生的缺陷部位进行了预测，实现了工艺参数的优化和模具的合理设计。     

大型复杂高强度ZL205A铝合金骨架铸件的研制

以大型复杂ZL205A合金骨架铸件为研制对象,介绍了大骨架铸件的研制过程。由于该铸件为承力件,其结构复杂,轮廓长又扁,非常易变形,而且外形不加工,所以保证骨架铸件冶金质量和尺寸精度难度较大。本研究从骨架铸件铸造工艺设计、型芯材料选择、热处理工艺及尺寸控制等方面进行了分析研究,并在设计铸造工艺时采用铸造数值模拟技术等先进手段,使骨架铸件实现了顺序凝固,获得了冶金质量、力学性能和尺寸精度等均达到或超过设计要求的优质骨架铸件。     

ZL114A铝合金铸件力学性能的计算机预测

为保证大型铝合金铸件的质量,本研究采用数值模拟方法对其力学性能进行了预测。试验中测定了对应于不同冷却速度的铸件各部位微观组织中的枝晶二次臂间距(DAS)和孔隙率(fv),通过数学回归推导得它们与力学性能关系的数学模型,从而在浇注前即可预测铸件的力学性能。铸件的计算机预测结果与实际浇注结果一致。     

大型铸钢支承辊电加热冒口工艺的计算机模拟

以大型铸钢支承辊为例,利用数值模拟方法对电渣热冒口工艺参数进行了全面研究,建立了凝固热传导、相变以及移动热源的数学模型,利用商品化软件包ProCAST求解,确定了电渣热冒口工艺参数对支承辊缩孔、疏松的影响,并制定了最佳工艺参数.模拟结果与大型铸钢支承辊的实际解剖结果相吻合.利用电渣热冒口模拟结果指导大型铸钢支承辊生产获得成功.结果表明,建立的数学模型可以用来指导大型铸件电渣热冒口的实际生产.     

ZG12MnMoV铸钢凝固过程的组织性能预测

针对我国为某核电工程主泵蒸发器支承件研制的新型锰-钼-钒系合金钢ZG12MnMoV铸钢材料,模拟了ZG12MnMoV钢凝固和冷却过程的组织与性能,得到了合金从液态到室温整个温度区间部分力学性能和热物理性能参数随温度变化的曲线和确定值,以及ZG12MnMoV钢冷却过程的CCT曲线。该研究结果可为ZG12MnMoV合金钢铸件的热处理工艺制订和铸件模拟分析提供了必要的数据支持。     

球墨铸铁连杆铸件凝固过程数值模拟运行参数的确定

利用Pro CAST软件对球墨铸铁连杆铸造工艺过程进行数值模拟,可实现对铸件质量的预判,降低生产成本。运行参数的确定是影响数值模拟结果能否与实际结果相一致的关键因素。依据连杆铸造工艺及生产结果,铸型刚度、石墨化膨胀、球化处理和孕育处理对铸件凝固过程的影响,确定了相关运行参数的具体数值,为铸造工艺的数值模拟提供了数值依据。     

基于数值模拟的贝氏体/马氏体耐磨铸钢件淬透性预测

基于数值模拟方法对贝氏体/马氏体钢板状铸件的淬透性进行了预测,同时探讨了取消B的合金化对淬透性的影响及提高淬透性的工艺.采用数值模拟计算了厚度为60 mm的贝氏体钢板状铸件的空冷温度场分布,获得了铸件不同位置的冷却曲线.根据预测结果,通过小试样控制冷却模拟了板状铸件心部空冷,获得空冷后的组织和性能,并预测了板状铸件的空冷淬透性.在此基础上对热处理工艺进行了优化,提高了铸件的空冷淬透性,探索了应用模拟方法进行大尺寸铸件研究的新途径.     

采用正交设计优化单晶合金定向凝固数值模拟参数

采用正交设计方法研究单晶高温合金定向凝固过程数值模拟所需参数对温度场和冷却曲线的影响.结果表明:单晶高温合金凝固曲线对模拟参数十分敏感,特别敏感于铸件与铸型之间的界面换热系数.通过正交设计获得边界条件参数使模拟结果与试验结果吻合良好.确定符合DD6单晶高温合金凝固过程的数值模拟边界条件.     

Research and development of transnormal twin roll-casting technology

1　INTRODUCTIONThedevelopmentofmodernmaterialprocessingscienceandtechnologyhasdriventhetransnormaloutfieldsmaterialprocessingtechnologytobeafavor abledevelopingandresearchdirectionoftwinrollcastingprocess[1,2 ] .Asweallknow ,theconven tionaltwinroll casting (CTRC)hasthefollowingdisadvantages :lowrollcastingspeed ;fewkindsofa luminumalloyswhichcouldbeproduced ;segregationandinhomogeneityexistingbothonthesurfaceandinsideofCTRCstrips ,andhardto producehighqualitystripsforhighgradeperforman…     

3D Numerical Simulation on Thermal Flow Coupling Field of Stainless Steel During Twin-Roll Casting

The surface crack and lateral crack of the AISI 304 stainless steel thin strip produced by twin-roll casting were observed. The temperature at the center of outlet during twin-roll-casting process was determined by infrared thermometer. In order to avoid the surface cracks of the casting strip, the thermal flow coupling field of AISI 304 stainless steel during twin-roll-casting process was simulated by a 3D fluid-structure coupling model. According to the simulation result, the effect of the casting speed on thermal flow field was analyzed and the process parameters were optimized. Moreover, by studying heat flux curves, the heat transfer mechanism between molten pool and roll was analyzed. The results show that, with the increase of the casting speed, the temperature of the molten pool increases and the solidification point moves toward the outlet. Meanwhile, the whirlpool above gets larger. Based on the solidification front position, the optimized process parameters are 1500 °C and 0.37 m/s. The heat transfer mechanism between molten pool and roll contains direct contacting heat transfer and air gap heat transfer.     

压铸A380合金力学性能及热处理工艺性能研究

以A380压铸铝合金为研究对象,设计了压铸工艺参数,并对压铸件进行了热处理试验。通过密度测定、力学性能测试和金相观察,分析了压铸工艺参数对铸件性能的影响规律,探求了热处理对压铸件性能的影响。研究表明:压力增加,铸件的密度和强度增加;压力一定时,低速速度对铸件力学性能的影响大于高速速度;压铸工艺改进可进一步提高材料的性能,抗拉强度接近365 MPa,伸长率可达4.2%;合理的固溶+低温时效处理后,材料具有更高的综合力学性能,屈服强度达205 MPa,抗拉强度394 MPa,伸长率可达7.8%。     

工艺参数和热处理对挤压铸造AZ91D力学性能的影响

通过试验研究了工艺参数和热处理对挤压铸造AZ91D合金力学性能的影响。结果表明:合理的工艺参数使AZ91D合金在普通冷室压铸机条件下可以获得良好的力学性能。且经固溶处理后其抗拉强度、硬度和伸长率都会提高,而经固溶时效处理后抗拉强度和硬度会进一步提高,但伸长率有所下降。     

铝合金石膏型精密铸件凝固过程数值模拟与实验验证

应用自行开发的铸件充型及凝固模拟系统,对铝合金石膏型精密铸件的凝固过程进行了数值模拟。采用自行设计制备的多通道自动测温装置,对所模拟的铸件进行现场测温。为了提高模拟精度,对铸件铸型热物性参数进行了实测,并采用最小二乘法进行拟合。通过计算机模拟预测了铸件的缩孔区,分析了铸件缺陷产生的原因,提出了合理的工艺方案,消除了铸件内缩孔的发生。实验验证的结果表明,数值模拟结果与测试值拟合较好     

液压支架用785高强度钢焊接温度场模拟与验证

为了优化785高强度钢焊接工艺参数,能够提供焊件上典型位置的准确热循环曲线,掌握和预测焊接过程中及焊后焊件组织、性能变化规律,采用ANSYS有限元软件对20 mm板材焊接温度场进行数值模拟,并将模拟结果与相同工艺条件下焊接试验数据进行比较.结果表明,焊接热循环曲线的模拟结果与试验数据高度吻合;模拟焊接热影响区的宽度与实际测量值基本一致;从母材到熔合区,板条贝氏体逐渐减少,粒状贝氏体逐渐增加,晶粒尺寸也逐渐变得粗大.     

大型浮选机铸钢上部轴的质量控制

介绍了大型浮选机上部轴的铸造工艺与热处理工艺流程,分析了铸造工艺和热处理工艺的特点。以不同截面、不同材料淬硬层深度的差异性,阐述了不同截面尺寸的上部轴材质选择的差异性。根据浮选机上部轴不同的截面尺寸和材料淬透性的差异,制定出合理的铸造与热处理工艺规范。通过对上部轴铸造成分及热处理后力学性能的检测,验证了铸造与热处理工艺流程制定的合理性。为大型轴类零件的铸造与热处理提供了可借鉴的参考数据。     

热型连铸Cu-Cr合金的组织和性能

用热型连铸法制备过共晶Cu-2.03%Cr合金线,探讨了其在铸态下的微观组织形态、力学性能以及其电导率与热处理时间、温度的关系。结果表明:Cu-2.03%Cr合金具有良好的综合力学性能和导电性能;热处理后电导率显著的增加。