华铸CAE软件在大型挂舵臂铸钢件生产中的应用

设计了大型原油船挂舵臂铸钢件初始工艺,并且利用三维绘图软件Solidworks对该工艺进行了三维造型,得到了与华铸CAE软件接口的STL文件,应用该软件进行了温度场的凝固模拟,预测了缩孔、缩松缺陷产生的部位.在此基础上对其铸造工艺进行了优化.结果表明,合理配置冒口、冷铁、浇注系统等.可以保证铸件顺序凝固,生产出符合要求的挂舵臂铸钢件.     

大型远洋货轮挂舵臂铸造工艺优化

利用华铸CAE软件对大型挂舵臂铸钢件进行凝固过程的数值模拟,揭示了铸件产生缩松、缩孔的部位和形成原因。模拟结果表明:通过优化铸造工艺,合理设置冒口、冷铁,可以保证铸件的顺序凝固和金属液的有效补缩,获得结构完整、没有缺陷的铸件。     

大型船舶挂舵臂充型与传热耦合的计算机模拟及优化

根据铸造工艺设计人员的经验,设计了大型船舶挂舵臂铸钢件初始工艺,应用华铸CAE软件对其进行了充型与传热耦合的数值模拟。在此基础上对其铸造工艺进行了工艺优化。结果表明:合理配置冒口、冷铁、阶梯式浇注系统等,可以保证铸件符合顺序凝固,生产出符合船级社标准的挂舵臂铸钢件。     

大型挂舵臂铸钢件冶炼及热处理工艺

分析了挂舵臂铸钢件常见的组织缺陷及产生原因,提出了铸钢件的冶炼及热处理工艺。结果表明:严格控制挂舵臂化学成分、冶炼工艺和热处理工艺,可消除缩松、裂纹等缺陷,在钢中加入微量的稀土元素,能够细化晶粒,同时改善组织中夹杂物的形态和分布,使钢的塑性和韧性显著提高。     

挂舵臂高强铸钢件工艺孔镶嵌板的焊接

介绍了瓦锡兰(WARTSILA NORWAY AS)设计的高效舵挂舵臂铸钢件镶嵌结构焊接工艺,采用预堆边方法成功解决了挂舵臂铸钢件镶嵌结构焊接裂纹问题.实践表明,预堆边方法具有施工简单、成本低和焊后可以进行热处理的优点.焊接坡口的设计考虑到CO2焊350型,小口径焊枪喷嘴外径尺寸、焊丝于深长、保证根部焊道可靠熔透并尽量减少焊接工作量.坡口形式满足焊接要求.挂舵臂嵌补焊接接头经无损检验,焊缝质量满足ISO 5817 C级要求.     

温度场凝固模拟在大型铸钢件中的应用

利用华铸CAE/Inte-CAST8.0软件对大型铸钢件进行了温度场的凝固模拟,预测了缩孔、缩松缺陷产生的部位,并且分析了缺陷产生的原因,在此基础上对其铸造工艺进行了优化。优化后的模拟结果表明:合理设置保温冒口、冷铁的大小和位置,可以保证铸件顺序凝固,并且延长金属液的有效补缩距离,获得符合国际标准的大型铸钢件。     

国内最大挂舵臂在鞍钢铸造成功

正2017年2月,由鞍钢集团铸钢公司生产的超大异型铸件挂舵臂完成浇注和热处理工作,经打磨加工后将发往客户。该铸件为目前国内最大挂舵臂,它的成功生产标志着鞍钢铸造技术水平实现了新的提升,使铸造船用铸钢件成为鞍钢新的经济增长点。挂舵臂是一种支承半悬挂船舵的臂状构件,为远洋货轮吊挂舵结构的关键件。该铸件对钢水质量有着严格要求,同时,因其造型复杂、所有剖面均为曲面、铸造难度很大。     

大型出口远洋货轮挂舵臂的铸造

大型出口远洋货轮挂舵臂铸钢件重量大,形状复杂,内部质量要求高,生产难度大。以生产实践为基础,论述了大型船舶挂舵臂铸件(150 t)生产过程中易产生的缺陷和防止措施。结果表明,采用合理的型砂和分层造型方法,严格控制熔炼工艺,采用优化浇冒口系统,可消除铸件内部缩孔、缩松缺陷,避免铸件表面出现粘砂、砂眼,保证铸件的流线型外形,成功生产出符合商检和船级社要求的合格铸件。     

立式磨动臂的铸造工艺优化

运用传统的铸造工艺设计方法对铸钢件立式磨动臂的铸造工艺进行了初步设计,利用V-Cast模拟软件,对立式磨动臂初始工艺的凝固过程进行了数值模拟,分析了初始工艺产生缺陷的部位和原因。在此基础上,通过增加冒口尺寸、增设冷铁和改变内浇道位置,优化了铸造工艺,对优化工艺再次进行了模拟。结果显示,优化工艺实现了立式磨动臂的顺序凝固,消除了缩孔、缩松等缺陷。     

铸件凝固过程孤立域动态划分及缩孔缩松数值模拟

在铸钢件实际生产中，一般凝固过程同时存在着多个熔池孤立域，而各熔池孤立域的补缩行为只限于各自孤立的熔池中．利用“虚拟传热技术”，开发了一种铸件凝固过程数值模拟动态判定孤立熔池域的方法，快速而方便地实现了凝固过程存在多个可补缩域的判别．由此根据凝固过程收缩发生的区域，准确地进行缩孔缩松的预测．可有效地解决凝固过程中同时存在任意多个孤立补缩域的缩孔缩松预测，解决了凝固过程数值模拟中常出现的位置较低的侧暗冒口或铸件中可能出现的缩孔不能被正确预测的技术难题．     

HSi80-3硅黄铜船用舵盖铸件精铸工艺的凝固模拟

运用Procast软件对HSi80-3硅黄铜船用舵盖零件在两种浇注工艺方案下的凝固过程进行模拟计算,在此基础上分析探讨了该铸件可能产生缩孔或缩松的部位。模拟显示第一种浇注工艺会在零件主体部位产生严重缩孔,而第二种浇注工艺则能自下而上顺序凝固,避免缩孔或缩松的产生,据此确定了第二种铸造工艺方案,并采用试验进行验证。结果表明,此浇注工艺没有产生技术要求缺陷,证明了凝固模拟的可行性。     

汽车球铁件凝固数值微机模拟技术开发与应用

利用微机对球墨铸铁件的凝固过程进行三维数值模拟,并用彩色图形显示其动态凝固过程,其计算结果可为汽车球铁件的工艺参数优化提供科学依据。     

计算机对“T”型铸钢件接头凝固特性的研究

本文针对普通铸钢件,用数值模拟法计算研究了不同比例、不同尺寸的“T”型接头在普通砂型铸造条件下凝固时间分布规律、凝固系数变化和拐角冷铁对其凝固过程的影响。得到有益于认识铸件中此类接头凝固特性和热节位置的变化规律,对工艺设计者认识和防止成型过程中产生凝固收缩缺陷是很必要的。     

铸造CAE模拟仿真技术在平台铸钢件中的应用

针对平台铸钢件机械加工后,固定位置出现铸造缺陷的问题,采用铸造CAE模拟仿真技术对原铸造工艺进行了模拟与优化,预测了铸造缺陷的分布位置。结果表明,有针对性的优化工艺,可以降低铸件的不良品率,提高经济效益。     

Numerical simulation of stress field in inclusions of large rudder arm steel castings

The influence of non-metallic inclusions on quality and performance of steel depends on not only the quantity of inclusions,but also the type,shape,size,distribution,and deformation behavior. In this paper,ANSYS finite element analysis software is used to simulate the stress field of inclusions appearing in heavy rudder arm steel castings,the effects of inclusion type,shape,distribution,and various loading conditions were studied. The micromechanics of inclusions in such castings were also analyzed. Such research provides further cladficetion on reaction mechanism of inclusions under complex loading conditions.     

运用均衡凝固理论解决英国铸件的缩孔问题

用实例给出运用均衡凝固理论,特别是薄、宽、短矩型冒口颈解决英国铸造厂球墨铸铁件的缩孔问题.表明均衡凝固理论作为工艺设计的理论和方法对生产高品质铸件有普遍意义.对计算机凝固模拟进行了讨论.计算机凝固模拟软件可以帮助设计人员改进工艺设计,提高铸件品质.但是认为购置和应用了计算机凝固模拟软件就能产生立竿见影的效果是对计算机凝固模拟软件的误解.在未来很长时期内,计算机凝固模拟作为一个有力的工具,仍然需要有实际铸造工艺设计经验的专家使用才能发挥其作用与潜力,才能达到预期效果.计算机凝固模拟软件与铸造工艺设计的专家系统软件和人工智能软件相结合将能够更好地解决铸造工艺设计问题.     

热物性值对铸钢件温度场数值模拟计算精度的影响

本文研究了铸件和铸型的热物性值对铸钢件凝固过程温度场数值模拟精度的影响,指出铸型的热物性值较铸件的热物性值对模拟计算精度的影响更大。计算时,必须正确掌握不同铸造工艺条件下确切的热物性值。     

熔模铸钢件裂纹缺陷形成原因的模拟分析

针对熔模铸造方法生产某不锈钢变频法兰过程中部分产品经常出现裂纹的问题,建立了铸件三维实体模型。结合熔模铸造实际生产工艺,运用基于DFDM方法的JSCAST软件对铸件充型和凝固过程进行了数值模拟。模拟结果表明,当浇注位置偏离铸件浇口杯中心时,上层右侧两个法兰将首先被充填,导致这两个法兰在充型与凝固过程中温度下降较快,与其他部位温差较大,易产生热应力集中倾向,导致裂纹产生。该部分与实际生产中裂纹产生部位相吻合。     

铸钢件凝固过程三维位移场数值模拟研究

在开发铸钢件凝固过程三维位移场数值模拟有限元程序时 ,对准固态区间用粘弹塑性模型 ,固相线以下用弹塑性模型的本构关系 ;用初应变法计算温度载荷 ;用增量变刚度法求解位移场。对实际铸钢件凝固过程的位移场进行计算 ,模拟结果与理论分析一致 ,本研究工作是进一步模拟分析应力场和进行热裂预测的基础