铝青铜铸件离心铸造工艺数值模拟

采用ProCAST软件对铝青铜铸件的立式离心铸造充型与凝固过程进行了数值模拟,分析了浇注温度和离心转速对离心铸造充型过程的影响。结果表明,在离心铸造中,浇注温度对液态金属的充型速度无明显影响,凝固速度随浇注温度的升高而降低;提高离心转速有利于提高液态金属的充型速度和凝固速度。针对铝青铜环形铸件获得的优化工艺参数为,浇注温度1 100℃,铸型转速350 r/min。     

SiC陶瓷/K4169合金复合铸件铸造过程的数值模拟研究

铸造一体化成形技术有助于制备大尺寸、复杂结构的陶瓷/金属复合构件,具有重要的理论意义和应用价值。本文基于有限元方法,针对SiC陶瓷/K4169合金复合铸件,探究铸造充型过程的流场,陶瓷-金属的热交互作用以及凝固过程中复合铸件热应力、残余应力的产生与分布特性。结果表明,金属液充型过程在内浇口处出现不稳定流动;陶瓷在接触金属液后,表面温度陡升,且在陶瓷内部形成20-30℃/mm的温度梯度;铸造热应力呈现出先降低后升高的趋势;残余应力集中在陶瓷和金属界面,且较大应力在陶瓷一侧,陶瓷端残余应力峰值在距离界面2-3mm处。     

基于ProCast的镍基单晶高温合金数值模拟

采用ProCast软件和CAFE模型对不同工艺条件下的DD3镍基高温合金的定向凝固过程进行了模拟,分析了抽拉速度对糊状区的影响及加热区温度和抽拉速度对定向凝固温度场和枝晶二次臂间距的影响规律。结果表明,提高加热区温度和抽拉速度,可以获得更细化的微观组织,降低二次枝晶臂间距,但是抽拉速度过大,糊状区宽度变宽,糊状区位置下移,界面下凹,叶片平台处容易出现杂晶,因此抽拉速度需要控制在一个合理范围内。     

不同铸造工艺下K4169高温合金涡轮机匣凝固组织模拟

采用凝固组织模拟与试验分析方法,对不同铸造工艺下的K4169合金凝固枝晶溶质扩散、晶粒耦合共晶生长过程进行数值模拟分析,模拟结果与试验结果相符。结果表明,当冷却速率增大时,枝晶生长速率将大于溶质扩散速率,导致枝晶生长末期其周围的剩余液相溶质浓度仍将保持在较低水平。在细化剂作用下,铸件凝固过程大量形核,排到液相中的溶质较少,导致在晶粒生长后期剩余的液相溶质浓度仍较低,凝固后的固相溶质浓度也较低,且发生共晶反应的区域较少,抑制了凝固后期析出相数量。     

基于ProCast的分动器壳体铸造工艺的数值模拟

采用Procast软件对分动器壳体的铸造工艺进行了数值模拟,进行了金属液的充型分析和凝固过程的温度场分析,并对缩孔缩松位置进行了预测。针对原浇注系统的充型压头过大、金属液流动不平稳,提出了采用底注式与中注式结合的浇注方案。这有效解决了壳体缩孔缺陷,为分动器壳体铸造生产提供了理论支撑。     

K4169高温合金壳体热控凝固工艺的数值模拟及优化

通过对K4169高温合金壳体铸件铸造工艺参数的数值模拟和工艺验证,确定了壳体铸件细晶铸造工艺参数,浇注的铸件内部疏松、气孔、夹杂等内部质量达到了ASTM E192 B级要求,细晶铸造附铸试棒的抗拉强度和屈服强度优于普通铸造,塑性稍低。     

K4169高温合金机匣热控凝固工艺的数值模拟及优化

高温合金机匣是典型的大型复杂薄壁结构件,在整体熔模铸造中极易产生缩松缺陷。为了提高成品质量,采用Pro CAST软件对现行的热控凝固工艺过程进行数值模拟。通过对预热、浇注和抽拉三个过程的全面分析,发现镁砖的蓄热及其对型壳支点部位散热通道的遮挡是铸件缩松缺陷的产生主因。针对该现状,采取减小镁砖的体积及支点数等措施对型壳装炉方式进行了改进。模拟先行研究与浇注试验结果均表明,在优化工艺下,铸件法兰的散热均匀性显著提高,缩松缺陷得到有效控制。     

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。     

基于ProCast的汽车制动器壳体挤压铸造工艺数值模拟

挤压铸造工艺参数直接影响挤压铸件的成型质量。本文以某汽车鼓式制动器的壳体挤压铸件为对象,模拟分析了挤压铸造过程中的温度场变化规律并预测了缩松缩孔缺陷。结果显示,冷却最慢的部分容易出现缩松缺陷,温度梯度大的区域也容易出现缩松缺陷。     

大厚度K4169高温合金电子束焊接工艺

通过对大厚度K4169合金真空电子束焊接工艺试验研究,优化了工艺参数,分析了焊缝表面成形及焊接接头组织、力学性能。结果表明:K4169合金具有良好的电子束焊接性能,焊缝区形成层状组织,时效处理后焊缝抗拉强度远远高于母材的抗拉强度。     

K4169高温合金凝固晶粒组织的计算机模拟

采用热熔法处理结晶清热的二维不稳定热导方程模拟凝固温度场，利用连续形核模型和技晶尖端生长的动力学模型，即KGT模型模拟K4169高温合金晶粒组织的形成，将凝固温度场的模拟和晶粒组织形成的模拟相耦合，计算了该合金的凝固晶粒组织特征值，包括晶粒密度和平均晶粒尺寸，并在计算机上实现了凝固晶粒组织的可视化。与试验结果进行比较后表明，模拟结果与试验结果符合较好。     

K4169合金叶轮真空自耗电极凝壳炉离心铸造工艺研究

高温合金铸件在航空航天等领域有着广泛和重要的应用,常用工艺为感应熔炼浇注.该浇注工艺使用氧化物坩埚,会对原材料纯净度产生影响,且采用重力浇注,合金内部易产生疏松、浇不足等缺陷.为提高合金液纯净度,通过使用真空自耗电极凝壳炉对K4169叶轮进行离心浇注,针对不同浇注系统及离心转速进行了铸造模拟.结果表明,铸造缺陷主要集中...     

镁合金离心铸造工艺数值模拟研究

为研究镁合金在卧式离心铸造条件下的流动性,以AZ31B镁合金为对象,采用有限元数值模拟,探究了不同初始条件下离心铸造的温度场和压力场的分布,分析了从浇注到凝固过程中的流动和温度变化情况。结果表明,受流动、旋转和回流等影响,温度场存在小范围波动,总体趋势是浇注后温度短时间内上升,然后逐渐下降直至凝固。分析了铸型内壁压力场分布,发现随着浇注过程进行,内表面压力由负压逐渐增大至平稳值,且随温度变化不大,随离心转速的增大而增大。     

复杂钛合金铸件立式离心铸造过程的数值模拟

利用三维可视化离心铸造数值模拟技术模拟某钛合金薄壁件的充型凝固过程,预测缺陷可能的位置。重点分析缺陷区域在不同转速下的缩松、缩孔分布情况,给出最佳转速。结果表明,缩松缩孔出现在铸件热节部位,与实际铸件X光检测显示一致。对比发现,在150r/min时的铸件缩孔明显减小。这是由于转速增大离心力增大,熔体充填型腔的能力增强,有效减小了缩孔体积,改善了缺陷情况。     

基于ProCAST的壳体铸件数值模拟铸造工艺优化

为了确定KU-1004壳体铸件的浇注工艺,以Pro/E软件为前处理平台,以ProCAST软件为模拟平台,提出了顶注和底注两种浇注工艺方案,经充型过程和凝固过程模拟,并将模拟结果对比分析,从中选出最优工艺方案.结果表明,通过工艺参数的优化可有效地避免铸件中出现缺陷,提高铸件质量.     

高温合金某薄壁铸件铸造缺陷工艺控制

K424合金扩张调节片是某型号冲压发动机尾喷管核心部件,属于典型的大尺寸薄壁结构件。该调节片采用熔模铸造工艺整体铸造成形,在生产过程中,铸件易产生疏松、裂纹及底板膨胀变形等缺陷,冶金质量控制难度很大。通过优化铸件浇注系统和造型工艺,有效消除了调节片的裂纹、疏松和膨胀变形等缺陷,铸件的合格率大幅度提升。     

高温合金K423A铸件GTAW补焊工艺

通过改变焊接电流、焊接保护气氛等措施,研究K423A典型精铸件的钨极氩弧焊补焊工艺,分析焊缝组织和性能变化规律。结果表明:通过补焊工艺来实现K423A合金背部裂纹的有效抑制是可行的;焊接保护气氛在很大程度上影响焊缝的背部成形,而背部开裂现象主要是由于焊缝的背面氧化引起的;焊件在弧焊过程中通过背部气体保护并进行有效的预热处理,可以有效抑制焊件焊缝的背部开裂;采取适当的焊接电流能够获得接头组织细密的接头,也可以降低焊接过程中热裂纹的倾向性。     

镁合金隔板铸件低压铸造工艺数值模拟

采用铸造模拟软件EasyCast和NovaCast对镁合金隔板铸件低压铸造工艺过程进行数值模拟,发现隔板铸件凝固过程未遵循顺序凝固原则并有缩孔产生,通过添加冷铁进行工艺改进。模拟结果发现,改进前后,两款软件预测的凝固温度场基本一致,缩孔尺寸略有差异,但缩孔位置大致相同,表明模拟结果可信。结果表明,铸件厚壁部分容易产生缩孔、缩松缺陷,通过冷铁的设置,能够有效加强补缩效果,改善缩孔缺陷。     

GH4169高温合金惯性摩擦焊过程的数值模拟

根据GH4169合金惯性摩擦焊的特点,结合摩擦理论,建立了完全基于材料热物理性参数和焊接工艺参数的三维有限元分析模型,运用热力耦合的方法对其焊接过程进行了数值模拟.根据模拟计算所得的温度场和应力场结果,综合分析了该工艺过程.为合理制定焊接热力规范,提高GH4169合金的焊接性能和接头质量提供了参考.