保温套对Al—12％Si合金平板铸件的补缩效果

本文对熟石膏保温套在LM6合金平板铸件上的补缩效果进行了研究,其研究结果如下: 1).园柱形普通砂型冒口和保温套都符合Chvorinov法则。它们之间的关系可用下式表达: 对于砂型冒口:T=0.065(V/SA)~2; 对于保温套:T=0.200(V/SA)~2。式中:T——凝固时间(分); V/SA——圆柱体体积与表面积之比(mm)。 2).对某一给定的铸件,当采用砂型冒口和保温套时,如果选用的冒口太小,组合件上的园柱体比单体铸造的园柱体的凝固时间长,而当采用大冒口时,其凝固时间比单体铸造的园柱体的凝固时间短。 3).当采用凝固比>1.4的冒口时,沿着铸件长度方向的缩松减少或消除;当采用凝固比>1.6的冒口时,水平面上的缩松不再进一步减少。 4).凝固比是一个重要的参数,它影响着用砂型和保温套冒口进行补缩的 LM6合金平板铸件的致密度。 5).因为普通冒口和保温套都符合Chvorinov法则,所以当知道了合适的凝固比以后,就能设计给定铸件的普通冒口和保温冒口套。     

保温冒口研究

采用平板铸件法测定了珍珠岩、发泡石膏、陶瓷棉三种保温材料和湿砂型的热物理系数.从砂型铸件的凝固特点出发,提出了保温冒口的计算方法并利用测得的热物理系数对纯铝立方体铸件做了验证,实验结果与计算相符:珍珠岩和发泡石膏保温冒口比普通冒口约小七倍,陶瓷棉保温冒口约小八倍.最后对保温冒口的效能进行了理论分析,说明形成集中缩孔的合金铸件采用保温冒口,可以显著提高生产率和铸件实收率,节省金属熔化和切割冒口费用,减少金属损耗.     

用保温冒口来降低铸件成本

铸造厂采用保温冒口可以增加利润。保温冒口工艺在铸钢厂已用了好些年,而现在已开始在灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁及有色金属铸造车间中得到应用。良好的保温冒口工艺会带来如下一些(或其中一个)好处。如提高实收率、缩短清理时间、控制缩孔、降低材料搬运费和能耗费用、提高生产率等。提高实收率——由于正确采用保温冒口得到的节约效果在提高实收率上是很显著     

大型铸钢件的保温冒口

冒口模数当补缩一个铸件时,需设计一个具有足够尺寸的冒口,以保证铸件最后部分凝固时,具有充足的金属液,以补充铸件的收缩要求,砂型冒口和保温冒口都能实现此目的。而保温冒口是能满足这些需要的更为简单而又经济的方法。     

铸钢件保温冒口一件一型补缩整体功能的系统辨识

本文对铸钢件保温冒口-件-型补缩整体功能以及各影响因素的影响顺序进行了探讨;采用系统分析的方法进行该补缩整体影响因素的简略理论分析和量化;借助金属液渗流过程的模型建立冒口大小和冒口内收缩孔腔规律的隐式方程,通过大量实验进行该补缩整体功能的系统辨识,得到了整体功能与各影响因素的定量关系及影响顺序,为保温冒口的优化设计奠定了良好的模化基础。     

铸钢件保温冒口的优化设计

本文建立了以保温冒口收缩孔腔变化规律及其影响因素的定量关系为基的保温冒口优化设计数学模型,并用随机方向搜索法进行了FHP冒口的优化设计。提出了保温冒口设计准则应为;(i)、创造通向冒口的顺序凝固;(ii)、冒口内的安全高度控制在25～50mm;并据此开发了FHP保温冒口优化设计软件系统。通过现场验证:优化设计的冒口其工艺出品率可从原来的70～75％提高到80～85％;该软件系统占用内存小、使用方便、运行时间短,能在各种低档微型机上应用;它适用于不同钢种、形状、型砂的中小碳钢铸件。     

铸钢保温暗冒口尺寸计算探讨

本文从“冒口凝固时间大于或等于铸件凝固时间”的原则着手,探讨了用模数法计算暗冒口尺寸的新方法,由本方法计算的冒口不需要再进行冒口利用率的校核就能得到满意的结果;探讨了保温冒口与砂型铸件的凝固系数的测试和计算,模数法的简化公式及其使用范围;图介法的作图方法并简述安全系数E和节园系数K_1、K_2、K_3、K_4的确定方法;本文还根据图介法设计了冒口计算尺,使冒口尺寸选择更简便。     

烟道灰覆盖剂的试验研究

通过烟道灰与多种覆盖剂的补缩效果和增碳情况对比试验,以及用烟道灰作覆盖剂、作保温套各自单独使用与联合使用时冒口凝固时间和补缩效果的对比试验,证明烟道灰是一种经济效益显著的覆盖剂,为铸造生产合理使用烟道灰提供了参考。     

烟道灰复合型保温套的研究和探讨

本文简要地介绍了一种新的保温绝热材料,这种材料的主要成份是烟道灰和膨胀珍珠岩。用这种具有广泛来源、且成本低廉的复合材料制作铸造用的保温冒口套,成型方便,经济效益显著,有一定的推广应用价值。     

园柱形保温冒口的设计计算

为了测定各种热传导效率及凝固收缩量对冒口大小影响,可用几何程序法对一个圆柱形顶冒口进行模拟分析。我们假设铸件及冒口都遵循“Chvorinov”法则的通式,即:t=B(V/SA)~?,其凝固常数(B)和指数(n)对于冒口和铸件是不同的值。铸件和冒口的体积是根据凝固时的体积收缩进行修正的,其最终值为: V_R(f)=V_(R(i))-βV_?(t) V_(?(?))=V_(?)(?)+βV_(?(?))胃口的体积是: V_R=πD~H/4导热的表面积是: SA_R=aπDH+bπD~2/4+CπD~2/4 式中:a、b、c分别表示冒口的侧面、顶部及底部等外表面的可变因素。根据几何程序法制作的模型,冒口体积应最小,并且要求铸件在冒口之前凝固。为了解方程,主要的问题是要转换成二元方程式。把a、b、c、β、铸件体积和铸件表面积各值代入,就可计算出冒口的尺寸大小。由结果的分析所得到的几个结论是: 1)H/D之比仅仅取决于外表面变化因素,即H/D=(b+c)/2a,这说明对于给定的铸件H/D值与体收缩、凝固常数(B)及凝固指数(n)无关。 2)这些图形说明胃口直径是铸件表面积和铸件体积的函数,并要求使用相同的单位(公制或英制)。 3)当研究一个特定的铸件时,体收缩的变化对于冒口的尺寸大小和体积具有很大的影响。 4)在所研究的因素中保温套能最大限度地缩小冒口体积,在本文所研究的铸件,冒口体积可减少约50％。现在根据本文研究所报导的资料,铸造工作者就可以来估价保温材料的效果。     

浪流共同作用下隔水管涡激动力响应分析

隔水管是海洋浮式生产系统中的重要附属设备.为了探讨在波浪海流共同作用下隔水管的动力响应及进行涡激振动分析,文中给出了三维空间中隔水管运动的控制方程,其中以Matteoluca改进的Vanderpol尾流振子模型为基础计算涡激振动时隔水管与流体之间的相互作用.利用Hermite插值函数对隔水管的运动方程进行有限元离散,采用Newmark方法求解隔水管的动力响应.同时绘出了不同外界条件下相应的位移分布的包络线以及横向涡激振动响应曲线.计算结果表明,所采用的方法正确、有效,可以为隔水管的生产设计及理论分析提供依据.     

新型多级环流反应器的气含率研究

提出了一种新型的多通道串联气升式环流反应器，研究了气含率与操作条件的关系。结果表明：两个上升区气含率与气速的关系同单级环流反应器的规律类似，且一个上升区的流动状况不受另一上升区气速的影响；两个下降区内的气含率同时受到两个上升区气速的影响。对实验数据进行回归处理得到了各区气含率与两上升区气速的经验关系式。     

API X65钢深水顶端张紧立管动力响应数值仿真研究

顶端张紧立管广泛用于深水海洋平台之中,所处海洋环境非常复杂而容易产生疲劳损伤,因此动力响应研究非常重要。在ABAQUS中建立了张力腿平台顶端张紧立管模型,水深设为1 500m、海域为南中国海。采用海洋工程模块AQUA进行了波浪和海流加载,获得了沿立管轴向的不同位置节点的应力时间曲线。数值计算表明,由于海平面附近的立管受到波浪和海流的作用,最大应力出现在海平面下4m处,该位置为最危险点。     

海洋立管系统严重段塞流研究进展

随着海洋石油工业的日益发展,出现了各种各样的立管。由于管道形状和海底复杂地形等因素,经常出现严重段塞流这种特殊的流型,这种特殊的流型会造成设备损坏和产量降低等诸多危害。因此,对海洋立管系统的严重段塞流进行研究有很重要的意义。总结了立管系统严重段塞流的国内外研究现状,包括研究方法、产生机理、特性参数和理论模型等,以期为进一步研究立管系统严重段塞流提供参考。     

无机胶粉料聚苯乙烯颗粒保温隔热材料的研究

介绍了一种以聚苯乙烯颗粒，粉煤灰等为主要原材料制备保温隔热材料的方法，重点研究了保温隔热材料的组成与粘结强度，干燥容量，导热系数，干燥收缩率等的关系；探讨了无机胶粉料聚苯乙烯颗粒保温隔热材料的保温隔热机理。     

Development of CAD software package of intellectualized casting technology

Based on the numerical simulation of solidification, a computer aid design(CAD) software package of casting technique was developed to design the rising system intelligently. The software can calculate the size and locate the situations of the isolated melts. According to the liquid shrinkage of each isolated melts and the standard parameters of risers in the database, the riser‘s situation and the size can be identified intelligently as long as the riser‘s shape is selected. 3-D software and simulation analysis of CAST soft/computer aid engineering(CAE) software show that the design of the riser and the running system is feasible.     

液缸式隔水管张紧系统抗反冲控制阀研究

隔水管张紧系统是海洋浮式钻井装置的重要子系统,主要为海洋钻井隔水管提供恒定张力,以减少因钻井平台升沉和漂移运动对隔水管系统总成造成的损害。在紧急脱离时,为保障系统安全,隔水管不能与上端钻井船或平台以及下端井口相撞。文章以南海某钻井平台为基础,设计了一种隔水管抗反冲控制阀,并应用在液缸式隔水管张紧系统中,验证其抗反冲控制的效果。文章首先介绍了抗反冲控制阀的结构及工作原理,接着基于AMESim环境建立了隔水管张紧系统抗反冲控制阀的仿真模型,并将南海某钻井平台实际参数输入到仿真模型中,验证抗反冲控制阀的工作性能,最后将设计的抗反冲控制阀应用到液缸式隔水管张紧系统中,验证了其抗反冲控制效果。仿真结果表明,该抗反冲控制阀能够在紧急脱离时刻及时做出响应,所设计的阀门是有效的。     

深水顶端张紧立管疲劳寿命研究

深海环境中的立管所处海洋环境非常复杂,受到风、海浪、海流、潮汐、地震、海冰作用以及上端浮体运动的影响,不断变化的载荷容易引起立管的疲劳损伤。采用ABAQUS中的海洋工程模块AQUA对张力腿平台顶端张紧立管在张紧力、波浪和海流共同作用下的动力响应行为进行了数值仿真研究。在此基础之上,结合BS 7608和DNV RP C203给出的S-N曲线,计算了顶端张紧立管各节点的疲劳寿命。结果表明,由于顶张力以及波浪和海流的联合作用,海平面以附近处节点的立管截面为危险截面,最容易发生疲劳破坏。     

预应力组合轧辊在装配和加工过程中卸力问题的实验研究

预应力组织合轧辊由辊套与辊轴装配而成,预先施加于辊套的预应力用来平衡在轧制过程中出现的水平力。在轧辊装配及在辊套上加Ｖ形槽的过程中,不可避免地引起辊套中预应力的减小,从而削弱预应力的平衡作用,造成轧辊沿Ｖ形槽底部环裂的现象。通过电测实验搞清了轧辊在轧制中卸力规律。为改进设计提供了理论依据。     

Numerical simulation of busbar configuration in large aluminum electrolysis cell

Various busbar configurations were built and modeled by the custom code based on the commercial package ANSYS for the 500 kA aluminum electrolysis cell. The configuration parameters, such as side riser entry ratio, number of cathode bars connected to each riser, vertical location of side cathode busbar and short side cathode busbar, distance between rows of cells in potline, the number of neighboring cells, ratio of compensation busbar carried passing under cell and its horizontal location under cell along with large magnetohydrodynamic（MHD） computation based on the custom evaluation function were simulated and discussed. The results show that a cell with riser entry ratio of 11：9：8：9：11 and cathode busbar located at the level of aluminum solution, 50% upstream cathode current passing under cell for magnetic field compensation, the distance between rows of 50 m is more stable.