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。     

发动机涡轮叶片熔模铸造型壳温度场测量研究

为了测量某发动机镍基高温合金叶片熔模铸造过程中型壳的温度场,设计了测温试验方案,制备了测温型壳和测温线组并进行了测温试验。试验在真空、密闭和高温等条件下完成,获得了模组升温和保温过程中的温度场变化曲线。结果表明,所设计的测温方案是可行的,该方法可应用于类似环境下的温度测量。     

铸件凝固过程的水力学模型及其应用

本文在简要回顾了铸造合金液凝固过程数学模型的历史后,引入了虚拟渗流和虚拟渗透系数的概念,将铸造合金液转化为含有均布多孔的渗流体,从而将应用渗流力学的理论来研究合金液体的水力学特征;应用渗流模型中的Boussinesq方程和J·Dupuit假设来进行铸造合金液凝固过程的研究,导出了在不同凝固方式下凝固过程服从的数学模型和铸造合金凝固过程中所服从的通用模型;且比原模型简单,为进行凝固过程的多量平衡和移动边界条件的解决提供了可能;该模型用于补缩系统的辨识和优化设计证明了该模型的可信性。     

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础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:1)创造通向冒口的顺序凝固;2)冒口内的安全高度控制在25～50mm。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,能在各种低档微机上应用。它适用于不同钢种、形状、型砂的中小碳钢铸件。     

铸件形状因素的量化及应用

回顾了前人在计算凝固时间时形状因素的处理,认为作为一个整体的补缩系统,形状因素的定量应简单、易用,为其优化设计建立量化基础;通过在仅变化形状因素的多组实验后得到如下结论:1.得到了几种简单几何体的相对形状修正系数.2.形状因素的定量化为铸钢件保温冒口优化设计和补缩系统辨识奠定良好的基础.     

采用优化设计生产优质铸件

本文在研究铸钢件保温冒口一件一型整体功能系统辨识的基础上建立了铸钢件保温冒口优化设计软件系统——optRiserPro.,该系统适用于PC机及其兼容机,运算速度快,操作方便,在三分钟内给出大量有关冒口补缩的信息。通过北京、河北、江苏、安徽的部分厂家在十吨以下的铸钢件的试生产表明:采用该软件系统,可降低生产成本、提高铸件的内在质量,而且还能改善铸造工作者的环境,其技术经济指标达国际先进水平;是当前生产优质铸钢件中最为简单、最为有效的措施之一。