基于数值模拟的通海阀铜合金铸件工艺优化

针对某船舶通海阀在铸造过程中易产生缩孔、缩松等缺陷问题,以Cu-7Ni-7Al-4Fe-2Mn合金通海阀铸件为研究对象,使用三维制图软件UG构建了铸件3D模型,并结合通海阀铸件的结构特性,设计了底注式浇注系统。利用数值模拟软件模拟了铸件的砂型铸造过程,分析了可能出现缩孔、缩松缺陷的位置,优化了通海阀铸件的浇注系统。研究了浇注温度、浇注时间、铸型预热温度等参数对铸件缩孔、缩松率的影响规律,结合正交试验方法优化出匹配的铸造工艺参数。研究结果表明,工艺参数对通海阀铸件缩孔率的影响程度从大到小依次是浇注时间、铸型预热温度、浇注温度。优化后的工艺参数分别为浇注温度1 200℃,浇注时间30 s,铸型预热温度35℃。通过在铸造缺陷较多的部位增大冒口尺寸,有效减少了缩孔、缩松铸造缺陷的产生。     

发动机缸体铸铁件缺陷控制措施

通过对柴油发动机发生渗漏现象的缸体部位进行微观形貌观察,发现缩松缩孔是导致柴油机发动机缸体铸铁件渗漏的主要缺陷。从铸铁材料、浇注温度和孕育工艺等方面分析缩松缩孔产生原因,并从化学成分和熔炼工艺、浇注温度和孕育处理方面进行控制和改进,有效解决了柴油机发动机缸体铸铁件的产生缩松缩孔缺陷引起渗漏问题。     

复杂壳体类镁合金压铸件凝固过程工艺优化

针对复杂壳体类镁合金压铸件,进行了浇注系统和工艺参数设计,运用AnyCasting软件对其凝固过程进行了数值模拟,预测了压铸件中可能出现缩孔、缩松的部位。在厚大部位增加溢流槽的数量和体积、降低浇注温度和模具温度,由于其补缩能力有限,以致缩孔、缩松等缺陷降低不明显;而在厚大部位设置内浇道,改变厚大部位的凝固顺序和增加对厚大部位的补缩,缩孔、缩松明等缺陷明显减少。     

基于稳健设计的铝合金端盖压铸工艺参数优化

以某ADC12铝合金端盖为例,运用Pro CAST软件对该零件的压铸过程进行了数值模拟,并结合Taguchi稳健设计法研究了充型速度、模具温度及浇注温度对压铸件缩孔缩松缺陷的影响。通过计算各虚拟试验所得缩孔缩松缺陷体积的信噪比,求解了各因素不同水平下的信噪比的均值及极差,得出充型速度40 m/s、模具温度280℃和浇注温度650℃时该压铸件质量稳健性最好。同时得到影响压铸件缩孔缩松缺陷稳定程度的最重要因素为模具温度,其次是充型速度,浇注温度对其影响程度最小。     

大型球墨铸铁件风电调速器行星架的铸造

简述了一种大型球墨铸铁件风电调速器行星架生产过程中出现的缩孔(松)缺陷的原铸造工艺生产状态,分析其形成缩孔缩松缺陷的成因;介绍消除该类缩孔缩松缺陷所采用的几种主要工艺方法和措施:浇注系统的优化设计、冒口系统的改进、冷铁的优化设置、浇注工艺的改进等措施;使所生产的大型球墨铸铁件风电调速器行星架有效地消除了缩孔缩松缺陷.     

G32柴油机主轴承盖铸造缺陷的防止措施

介绍了G32柴油机主轴承盖的铸件结构及技术要求。由于采用原铸造工艺生产的铸件存在较严重的缩孔、缩松及磁粉探伤磁痕等质量问题,为查明缺陷的产生原因,对铸件结构、铸造工艺等情况进行了分析,最后通过调整浇注系统、浇注温度、冷铁数量和位置、改进冒口等措施,试生产了220件主轴承盖,结果显示:有9件铸件报废,其中粘砂、夹渣各报废1件,胀箱报废2件,缩孔、缩松报废5件,总废品率降到4.1%,缩孔、缩松缺陷等到了控制,铸件质量也有了显著提高。     

基于Magma的桥壳浇注系统分析与优化

针对某型号桥壳在浇注过程中出现缩松、缩孔缺陷,采用MAGMA软件对铸件的浇注工艺进行了数值模拟,通过分析其在充型和凝固过程中的温度场、流场及缩松、缩孔分布图,提出了浇注系统的优化工艺,并对优化后的工艺能否有效消除铸件的缩松、缩孔缺陷进行了再分析。实验结果表明:使用底注式浇注工艺替换原先的中注式浇注工艺能有效地消除桥壳的缩松、缩孔缺陷,提高桥壳的合格率。     

复杂薄壁框类铝合金铸件工艺设计及数值模拟

介绍了一种复杂薄壁框类铝合金铸件的铸造工艺:采用三箱造型,设计了所需砂芯结构,并对中箱造型工艺进行了简化。设计了圆形底注式浇注系统,借助ProCAST软件研究铸件充型和凝固过程。根据初始方案模拟得到缩孔、缩松位置分布和大小,通过在预测的缺陷处合理放置冒口、保温套和冷铁等对铸件进行有效补缩,基本消除了缩孔、缩松等铸造缺陷。     

工艺参数对离心铸造TiAl合金杆形件缩孔缺陷影响的数值模拟

采用数值模拟方法研究了离心铸造工艺参数对TiAl合金杆形件缩孔缺陷的影响,并根据凝固温度场对影响的原因进行了分析。结果表明,提高浇注温度,补缩效果提高,当浇注温度为1 600℃时缩孔缺陷水平最低;提高型壳预热温度,补缩效果提高,缩孔缺陷水平降低;提高浇注速度,补缩效果降低,缩孔缺陷水平提高;提高离心转速,补缩效果提高,缩孔缺陷水平降低。     

铝合金湿式汽缸套离心铸造工艺设计

设计了铝合金湿式汽缸套的离心铸造工艺,借助ProCAST对铸造工艺进行模拟,以铸件缩孔缩松体积为评价指标,通过正交试验确定工艺参数对铸件缩孔缩松体积的影响。结果表明工艺参数对铸件缩孔缩松体积的影响大小顺序为:铸型温度浇注温度离心转速。离心转速1200 r/min、浇注温度710℃、铸型温度280℃为最优工艺参数,此参数下离心铸造加工汽缸套铸件表面质量良好,无明显缺陷,符合实际产品技术要求。     

影响薄壁球铁件缩孔缩松形成的几个因素

叙述化学成分，孕育工艺，铁液温度及浇注系统等因素对薄壁球铁铸件缩孔和缩孔形成的影响，对引起缩孔，缩松形成的部分原因进行了分析，并提出相应的防止措施，包括：确保补缩通道畅通，充分的孕育，较高的浇注温度。     

链轮球铁件缩孔、缩松的改进措施

对球铁链轮铸件缩孔、缩松的形成机理进行了分析研究,提出了提高砂型紧实度、控制碳当量在4.4%～4.6%之间、控制浇注温度在1350～1380℃之间、采用均衡凝固技术设置雨淋式浇注系统、压边冒口和冷铁等措施。经实际生产的验证,基本上消除了缩孔、缩松缺陷。     

厚实床身的铸造工艺

床身是锻压机床上的重要零件，系大断面厚实铸件。生产中因铸件较厚实易产生缩孔、缩松等缺陷。通过拼型组芯造型、利用浇注系统补缩、采取低温慢浇和充分补浇等工艺措施，保证了床身铸件的质量。     

大型球铁件HDBT410核电行星架的铸造工艺

简述了核电调速器HDBT410行星架铸件的结构与技术要求,对原工艺生产铸件产生缩孔、缩松缺陷的原因进行了分析;根据分析,改进和优化了铸造工艺,主要措施有：采用顶注式浇注系统分层浇注方式,使温度分布更为合理;采用压边热冒口,使冒口系统能有效发挥补缩作用;在集渣包下设置过滤网,对铁液进行过滤和净化;控制浇注时间在68s以内等,使缩孔、缩松及夹渣缺陷得以解决.     

灰口铸铁缸体渗漏原因分析

对组装后的发动机进行试压试验时,缸体部位出现渗漏现象。对出现渗漏现象的缸体部位进行解剖,采用扫描电子显微镜对缸体漏气部位进行微观形貌观察,并结合能谱测试,对缸体渗漏原因进行了分析。结果表明：缩松是导致灰铸铁缸体渗漏的主要缺陷,而Pb、Al元素偏析,远高于正常缸体铸件的平均水平,是缸体铸件产生缩松缺陷的重要原因。孕育过量、废钢加入过量、出炉温度及浇注温度过高都是使铅、铝含量增高的因素,也是缩松缺陷产生的重要原因;通过严格控制化学成分和熔炼工艺,控制好炉料中废钢的加入量,并合理进行孕育处理,有效降低了缸体的渗漏率。     

铸钢支承辊辊颈缩孔缩松缺陷研究

分析铸钢支承辊上辊颈产生缩孔缩松缺陷的原因。通过使用保温冒口,加大欠浇高度,采用高温钢水补浇,有效消除铸钢支承辊的缩孔缩松缺陷。     

湿砂型铸铁件的胀砂、缩孔、缩松缺陷--湿砂型铸铁件缺陷讲座(五)

叙述胀砂与缩孔、缩松的关系，说明提高砂型刚度对防止胀砂、缩孔、缩松的重要性。指出型砂强度和砂型的紧实程度是常温下影响湿砂型刚度的主要因素。对影响湿砂型浇注时的刚度的各种因素进行了分析。     

微车转向节系列球铁铸件的壳型铸造

针对微车转向节系列球铁铸件的壳型铸造生产中,采用中注式浇注系统出现的渣孔、气孔、缩松等问题,增大排气道和浇、冒系统体积,改变铁水进入型腔的方向,选用合适的球化剂、球铁用生铁及辅料,铸件合格率由原来的50%左右提高到85%以上.     

Numerical simulation of central shrinkage crack formation in a 234-t steel ingot

Central shrinkage crack is a common defect encountered in steel ingot casting. It is necessary to limit the degree of crack in case of further propagation in forging. A 234-t steel ingot was dissected to check the internal quality, and a central shrinkage crack band of 1,400 mm in height and 120 mm in width, was found at a distance of 450 mm under the riser bottom line. Then, thermo-mechanical simulation using an elasto-viscoplastic finite-element model was conducted to analyze the stress-strain evolution during ingot solidification. A new criterion considering mush mechanical property in the brittle temperature range as well as shrinkage porosity was used to identify the shrinkage crack potential, where the degree of shrinkage porosity is regarded as a probability factor using a modified sigmoid function. Different casting processes, such as pouring speed, mould preheating and riser insulation, were optimized with the simulation model. The results show that fast pouring, proper mould preheating and good riser insulation can alleviate shrinkage crack potential in the ingot center.     

大型铝合金铸件水力模拟与数值模拟的研究

为保证大型铝合金铸件的质量,通过水力模拟和数值模拟两个途径优化铸造工艺;水力模拟依据相似理论,建立水力模型,选出最佳浇注系统,防止吸气、浇不足等缺陷;数值模拟通过计算铸件动态温度场,来预测缩孔、缩松等缺陷,据此来改变冒口、冷铁的尺寸及数量,控制铸件凝固顺序,保证铸件内部质量,最后,综合水力模拟和数值模拟结果。确定了合理的工艺方案,确保铸件一次浇注成功。