热裂的故障树分析

研究认为热裂是铸造生产中产生的一种故障，首次利用工业预测技术中最具实际用途的故障树分析技术，建立了热裂故障树。对所建故障树进行了定性分析及定量计算，指出了热裂产生的主要原因及发生概率，为铸件质量的科学管理和铸件缺陷的微机帮助诊断提供一种有效方法。     

低合金铸件热裂形成原因及防止方法的探究

从低合金铸件裂纹的种类入手,具体从热裂的分类及特征、产生热裂的原因及影响因素、热裂的检验方法以及热裂的危害与防止等几方面对热裂纹进行探究。对在低合金铸件生产过程中如何防止产生裂纹,提高铸件的可靠性和使用寿命以及保证铁路货车行车安全具有一定的指导意义。     

主动加载式热裂倾向性测试装置的研制

材料的热裂倾向是评价材料铸造性能的重要指标之一。针对铸件在凝固过程中因收缩而产生的局部应力集中及开裂现象,研制了一种采用砂型铸造的主动加载式热裂倾向测试装置。通过对圆柱形试棒中部设置加热铜块形成热节,并对试棒进行主动拉伸来模拟大型铸件的凝固收缩过程,通过对试棒凝固过程中的热节温度、应力及拉伸量等数据进行综合分析来表征该材料在实际浇注过程中的热裂倾向性大小。该装置有效地提高了大型铸件热裂倾向性评价的准确性,具有较好的实用价值。     

高锰钢铸件产生裂纹的因素探讨

高锰钢在抗磨材料中占有一定的比例,高锰钢铸件因裂纹缺陷造成的废品占废品的一半左右。因此,对于受高冲击载荷的高锰钢铸件,分析探讨其裂纹产生的原因及预防措施是高锰钢生产厂家急需解决的问题。1裂纹产生的原因高锰钢铸件的裂纹主要是热裂纹,高锰钢自由线收缩值(2.4%~3.0%)比碳素钢的线收缩值大的多,因此,高锰钢铸件易产生热裂。这是在铸造过程中,铸件产生热裂的主要因素。其次,高锰钢的导热系数低。为碳素钢的1/4~1/6,所以高锰钢铸件在加热及冷却过程中各部位的温差较大,造成相当大的热应力,这也是高锰钢铸件产生热裂的另一个重要原因。…     

食品机械薄壁件铝镁合金重力铸造工艺

由于Al-Mg合金金属型铸造易产生热裂,在生产食品机械外壳大型薄壁铸件时,多以湿砂型或半金属型-半湿砂型方式生产.针对金属型工艺生产大型薄壁铸件比较困难的问题,提出一种倾转式重力铸造工艺,结合模具设计、浇注参数的调整,实现了全金属型大型Al-Mg台金薄壁铸件的生产.实践证明,本工艺可广泛应用于薄壁铸件或易产生热裂合金铸件的生产.     

溢流法镶铸工艺的数值模拟

对钢／高铬铸铁镶铸件的热裂问题进行了数值模拟和实验研究，数值模拟时采用放大液态金属导热系数以及假定镶块周围金属液保持在浇注温度不变来当量金属液流动作用对温度场的影响。指出在镶铸工艺中，本体铸件和镶块间的相对收缩速率Ve是影响镶铸件是否产生热裂的主要原因。数值模拟和实验验证结果表明，用溢流法加热镶块的方法生产双金属镶铸件是合适的，它可以减少和消除镶铸件内的热裂。     

261汽轮机中汽缸脆裂分析及对策

采用扫描电镜断口分析、微区能谱分析等方法研究了２６１汽轮机中汽缸大型铸件开裂问题。分析表明，其开裂属典型热裂，但其产生原因与通常介绍热裂形成机理不完全相同，它是由铸件锡、铜等元素含量过高，尤其是它们在晶界处偏析造成的。此外，还讨论了稳定铸件质量的方法。     

型砂高温性能对铸钢件热裂的影响

作者针对粘土干型砂生产铸钢件热裂缺陷比较突出这一问题,研究了型砂高温性能对铸件产生热裂的影响。实验结果认为:导致铸钢件热裂的主要原因不是铸件的收缩,而是型、芯的热膨胀。因此,使用热膨胀小、退让性好、溃散性优良的LK水玻璃自硬砂解决铸钢件热裂缺陷收到了满意效果。     

化学成分对锰钢铸件形成热裂的影响

110Г13Л锰钢铸件最常见的废品之一是铸件凝固收缩时出现热裂,热裂的产生经常归因子砂型和砂芯没有足够的退让性,但是,即使改善了砂型和砂芯的退让性,铸件的热裂还是不能完全消除.     

铸件热裂缺陷预测及其工艺优化

以解决铸件热裂为目的，以生产中遇到的典型铸件为例，利用ProCAST铸造模拟软件，对不同铸件结构和不同浇注工艺条件下的铸件热裂缺陷形成倾向进行了系统研究，得到了优化后的铸件结构和铸造工艺，并进行了生产验证，其结果基本吻合。     

ZQS-2000型双试棒合金热裂—线收缩仪的设计及试验研究

合金线收缩变化率dl/dτ是铸件产生热裂缺陷的重要因素。作者为了测试受阻收缩状态下各瞬间的自由收缩量及热裂力和热裂温度,改型设计了双试棒合金热裂一线收缩仪。文中详细介绍了仪器构造原理、结构特点,工作状态,测试精度,自记能力等。并利用该仪器做了十种合金的试验,对热裂形成机理做了进一步探讨和分析。     

基于凝固过程数值模拟的水轮机下环件微裂纹成因分析

针对某重型设备公司铸造的下环铸件出现的类似微裂纹的铸造缺陷,采用数值模拟方法,从凝固过程热应力角度对缺陷产生的原因进行了分析.利用ANSYS软件计算了下环件凝固过程中的三维应力场.根据热裂形成机理,提出了适当的热裂倾向性预测方法,重点考察了铸件凝固过程中准固相区的受力情况,从而确定热裂倾向性严重的区域.模拟结果与铸件中实际的缺陷分布状况相吻合.分析了缺陷产生的原因,提出了工艺优化措施.     

工艺参数对K403镍基合金圆形平板件热裂的影响

研究了K403镍基高温合金圆形平板铸件的热裂问题,用ProCAST软件对两种冒口设计工艺的凝固过程进行了对比分析,并与实际浇注试验进行了验证。结果表明,采用分体冒口设计,冒口与零件结合处产生应力的时间为2.7h,采用集中冒口产生应力时间大于5h;采用4个分体冒口设计,冒口与铸件结合处产生的最大应力值仅为12 MPa,是集中冒口应力的20%~30%,极大降低了热裂倾向。结果表明,采用分体冒口设计及降低浇注温度均能避免热裂出现,与模拟结果符合。     

大平板类铝合金壳体铸件铸造工艺优化与设计

针对大平板类铝合金壳体铸件的外形尺寸大、结构复杂等特点，通过三维温度场数值模拟来揭示铸件的凝固过程。根据准固态力学行为和流变行为，进行应力场模拟，进而预测铸件在凝固过程中产生缩松、缩孔以及热裂和变形等倾向，合理地实现了铸件的铸造工艺优化设计。     

铸件凝固过程中热应力场及热裂的数值模拟研究分析

简述了铸件凝固过程数值模拟的研究现状 ,重点介绍了铸件凝固过程中热应力场及热裂数值模拟研究的方法和发展趋势 ;指出了基于流变学模型的热应力场和热裂数值模拟是今后的热点研究方向之一。     

轧辊铸件成形过程热裂纹萌生与扩展数值模拟

为观测铸件裂纹萌生及扩展的过程,以常见的轧辊铸件为研究目标,并结合凝固过程的热应力场,采用综合考虑铸件高温阶段等效应变与应力状态的热裂判据以确定裂纹萌生的位置。在依据热裂判据确定的起裂位置插入初始预制裂纹后,采用子模型技术以及扩展有限元算法对后续热裂纹的扩展过程进行数值模拟,分析热裂纹的扩展趋势。通过与实际观测到的热裂纹形貌进行对比,验证了此方法的可行性。     

铸件热应力及热裂的数值模拟研究

铸件在铸造凝固过程中热应力场及热裂的数值模拟在实际的生产实践中起着十分重要的作用。本文综合国内外对铸造凝固过程中热应力及热裂数值模拟研究的现状，结合中北大学铸造工程研究中心的实际情况，指出了今后的研究方向和重点：建立适合铸造过程应力场数值模拟的模型，采用有限元软件ANSYS实现铸件热应力场的模拟分析，并计算残余应力。     

设计合理的浇注方案以避免铸件热裂和变形--熔模铸件铸造方案设计系列讲座之二

为避免产生热裂应适当降低浇注温度，提高型壳温度。在浇注系统设计时，避免金属液冲击型腔，避免铸件-直浇道-横浇道形成框形结构等也是避免热裂的有效措施。防止铸件变形的措施有：减缓铸件薄壁部位的冷却速度；改变蜡模组装方向，克服因重力产生的变形；尽量设置单个内浇道；增设防变形工艺肋；采用反变形和变形转移措施等。     

K418合金车用增压涡轮热裂倾向性分析及预测

为解决K418合金用于浇注车用增压涡轮时出现的热裂问题,采用有限元模拟软件ProCAST的热弹塑性模型,对不同浇注工艺下K418合金车用增压涡轮的充型和凝固过程进行模拟,通过对温度场、固相分数和应力场模拟结果的分析,预测热裂缺陷的形成倾向,模拟结果与实际情况基本吻合。分析结果表明,涡轮叶稍处产生热裂的根本原因是凝固过程中产生了拉应力,应力值越大,铸件处于热裂敏感区的时间越长,热裂倾向性越大;采用较高的模壳温度和较低的浇注温度有利于降低铸件的热裂倾向。     

K403镍基高温合金圆形平板铸件热裂倾向分析及解决措施

针对K403镍基高温合金圆形平板铸件出现的热裂现象,采用有限元模拟软件ProCAST对不同浇注温度下铸件的凝固过程进行对比分析,结合模拟结果对热裂进行预测,并与工艺试验结果对比。结果表明:当浇注温度为1 500℃时,铸件与冒口部位结合处形成最大应力值为61 MPa;当浇注温度1 450℃时最大应力值为39 MPa。实际浇注过程中浇注温度1 500℃条件下产生热裂,而浇注温度1 450℃时未见热裂纹产生。