数值凝固模拟在大型铸钢件生产中的应用

利用华铸 CAE/ Inte CAST软件对 JGL - 6 80六辊矫直机下机架进行了数值凝固模拟 ,在此基础上对其铸造工艺进行了优化。生产结果表明 ,采用改进工艺方案生产浇注出的下机架完全符合图纸和产品质量要求     

凝固模拟技术在铸钢件上的应用

通过在东方电机厂铸钢件上应用铸造充型凝固过程数值模拟商品化软件ＦＴ－ＳＴＡＲ,一方面帮助工厂预测大型铸钢件的缩孔缩松缺陷,给工厂提供技术支持为优化铸钢件铸造工艺提供科学依据,使工厂节约开支并取得经济效益;另一方面在应用中又发现软件的一些不足之外,进行分析改进,促进了铸造充型凝固技术的持续发展。     

数值模拟技术在轮形铸钢件铸造工艺优化中的应用

针对轮形铸钢件,用数值模拟的方法,计算并对比分析了两种铸造工艺方案下铸件的凝固过程,根据液相分布的动态过程比较了不同工艺方案下铸件的缩孔分布及工艺出品率,为该件的顺利生产奠定了基础.     

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。     

大型轧钢机机架凝固过程温度场应力场模拟分析

采用FDM/FEM集成分析系统,对152 t轧钢机机架凝固过程中的温度场和应力场进行了模拟计算;根据温度场计算显示了机架凝固过程中补缩通道变化情况。机架应力场模拟包括铸件凝固、冷却及落砂后冷却整个过程。以凝固过程中准固相区的等效应力与强度的比值分布规律为依据,对该铸件的热裂倾向性进行了预测,给出了危险区的位置。还给出了机架的残余应力和变形。模拟结果与实际生产情况较为吻合。     

大型铸钢件热物性参数确定及在凝固模拟中的应用

为确定大型铸钢件砂型热物性参数,对17.5t铸钢试件进行了测温实验;将确定后的热物性参数应用于300t快锻机下横梁铸件凝固过程的模拟。结果表明,400℃时,砂型导热系数最小;温度大于600℃时,砂型比热随温度升高而增大的速度减小。优化设计下横梁铸件冷铁及补贴有利于补缩,可防止缩孔缩松。     

强制冷却在大型铸钢件生产中的应用

介绍了在大型铸钢件——６００ＭＷ汽轮机高压主汽调节阀阀体生产中，采用的强制冷却铸造工艺，即在主砂芯内增设通风管，在铸件凝固和冷却降温期间，用压缩空气带走砂芯内的热量，以使铸件内部能均匀冷却，避免粘砂和收缩缺陷的产生。文章还叙述了强制冷却工艺的计算过程。生产实践表明，该项技术是控制大型厚壁铸钢件凝固，改善型芯工作条件的重要手段。     

树脂自硬砂在大型铸钢件生产中的应用

1　原材料的选择树脂自硬砂生产大型铸钢件主要原材料是原砂、树脂、固化剂、脱膜剂、型芯粘合剂、偶联剂等。1.1　原砂本厂铸钢用原砂主要是石英砂和铬铁矿砂。铸钢用原砂必须具有较高的耐火度和热稳定性 ,不与金属液发生反应 ,具有合适的粒度和恒定的pH值 ,因此 ,对原砂品质应重点控制以下项目 :(1)化学成分　石英砂要有好的耐火度 ,SiO2 含量必须较高 ,作中间砂、背砂时可适当放宽 ,面砂SiO2含量≥ 97% ,K2 O、Na2 O、CaO、MgO阻碍树脂砂硬化 ,应限制其含量 <1.5 %。铬铁矿砂化学成分中Cr2 O3含量 >4 5 %。(2 )酸耗值　酸耗值是衡…     

铸钢件凝固计算机三维数值模拟技术的温度场验证

我公司在推广应用数值模拟技术过程中对温度场计算结果进行验证,修正了潜热处理数学模型,对模拟计算的初始条件进行完善,使数值模拟技术更加成熟,更加实用。     

铸钢件流动与传热耦合计算数值模拟

利用计算机数值模拟技术,对铸钢件充型过程的流动与传热进行了分析,建立了充型过程流动与传热耦合计算数值模拟的数学模型,提出了运算条件和模拟软件。试验室和生产验证表明,该计算方法能准确模拟铸钢件的充型过程,为优化铸钢件铸造工艺提供了科学的依据。     

铸钢件熔模精密铸造凝固过程数值模拟

熔模精密铸造在现代铸造行业所占比重越来越大,采用计算机数值模拟的方法模拟熔模精密铸造凝固过程,预测铸造过程可能产生的缺陷,有助于改进以“试错法”为主的传统的工艺设计方式,能够有效的缩短生产周期,节约成本,对于铸造企业来说具有重要的意义。建立了熔模精密铸造凝固过程数值模拟的物理数学模型,采用自行开发的软件模拟了熔模铸钢件的凝固过程,对缩孔缺陷进行了预测,并且将该软件的模拟结果与实际结果进行了对比。     

铸件凝固过程应力场数值模拟技术

分析了应力场用的数理模拟和数值方法，指出了存在的问题，明确了今后的研究重点。     

离心铸造充型及凝固过程数值模拟

采用数值模拟技术优化进而控制生产,使离心铸造科学化生产是离心铸造技术提高的关键.本文借助流体流动方程及传热方程建立并开发了离心铸造数值模拟模型及软件,为科学指导离心铸造生产提供了科学保障和有效手段.     

连铸坯凝固过程的数值模拟研究

研究了拉速和过热度相关工艺参数对铸坯温度场的影响规律,利用Fluent软件模拟石油套管用钢37Mn5铸坯的连铸凝固过程,分析了连铸坯凝固传热过程的温度场。讨论了不同过热度和拉坯速度条件下铸坯温度场的分布情况。总结了连铸圆坯凝固过程的传热特点,优化了工艺参数。结果表明,优化后的工艺参数可以指导生产实践。     

铸造热应力场数值模拟研究的最新进展

时至今日,铸造充型、凝固过程数值模拟已经进入了工程实用化阶段,铸造过程计算机模拟仿真的研究,重点正在由宏转向微观,同时热应力场分析及是宏观模拟的研究热点和难点之一,本文重点介绍了热应力场数值模拟采用的数学模型,数值方法及最新进展,并展望了今后的发展趋势。     

铀铌合金铸件铸造过程中夹杂数值模拟研究

介绍了铸造过程中夹杂数值模拟的技术进展.基于氧化膜卷入机理,采用ProCAST软件中的粒子跟踪方法,对铀铌合金充型过程中夹杂物的运动轨迹进行了模拟.结果表明,当夹杂物的密度不大于15×103 kg/m3时,夹杂物最终位于铸件的顶部;当夹杂物的密度在(16～17)×103 kg/m3时,夹杂物在铸件的中部停留较长时间;当夹杂物的密度大于18×103 kg/m3时,夹杂物在铸件的底部.     

铸件凝固过程数值模拟的生产应用

以燃气轮机缸体、康明斯缸体和重152 t的大型铸钢件校直机架为例,介绍“华铸CAE”铸件凝固模拟软件的实际应用效果。通过凝固模拟,对铸造工艺进行改进,使难度较高的铸件一次试浇成功。     

连铸工艺对方坯凝固组织影响的数值模拟

铸坯凝固组织特征对于连铸坯粗坯质量具有重要影响。通过建立重轨钢U71Mn方坯连铸过程中传热和凝固组织模拟数学模型,研究了CA模型特征参数和连铸操作工艺参数对于凝固组织特征的影响规律。研究结果表明：平均形核过冷度控制柱状晶区域,随着该值的增大,柱状晶区域也随之增大;最大形核密度控制晶粒尺寸,该值越大晶粒的尺寸则越小。连铸拉坯速度波动在±0.5m/min时,最终铸态组织特征并没有明显变化,而浇注温度对于最终铸坯组织结构具有较大的影响,晶粒平均半径由15℃的1.555mm增加到45℃的1.721mm,并且中心等轴晶比例逐渐减小。因此,连铸生产过程中,在满足钢液顺利浇注的条件下,降低浇注钢液的过热度会很大程度上改善重轨钢内部组织结构,提高铸坯内部质量。     

门框底衬铸钢件的铸造工艺设计及数值模拟

运用传统方法设计了门框底衬铸钢件的铸造工艺:包括分型面、浇注位置的选择、铸造工艺参数的确定以及浇注系统、冒口、冷铁的设计.根据铸件形状较复杂的特点,设计了两个内浇道;将铸件划分为4个补缩区域进行补缩,并配合冷铁来实现铸件的顺序凝固.用Pro/E软件建立了铸件的三维模型,采用ViewCast铸造模拟软件对铸件的凝固过程进行了模拟计算.模拟结果显示,在门框底衬凸台处会产生缩孔、缩松缺陷.根据数值模拟结果并结合理论分析,对铸造工艺方案进行了优化.通过改进工艺,最大程度地消除了铸造缺陷,从而获得了合理的铸造工艺方案.     

铸钢套筒离心铸造充型过程数值模拟

针对离心铸造铸钢套筒生产方法的工艺特点,对金属液体的流动、传热进行分析,考虑了向心加速度和科里奥利加速度,成功建立了描述这种铸造方法充型及凝固特性的数学模型.并利用数值模拟技术,在Visual C 6.0平台上,对铸钢套筒铸件的形成过程进行了可视化仿真.实际应用表明,可以达到验证现有方案,优化铸造工艺的目的.