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双金属液复合锤头侧注式浇注工艺模拟及对其组织与性能的影响
1
作者 缪燕平 张轩睿 +4 位作者 梁云昊 蔡冬根 吴孝泉 张伟强 王艳林 《热加工工艺》 北大核心 2025年第9期147-153,共7页
锤式破碎机结构简单、使用方便,被广泛应用于冶金、矿山等行业。锤头包括锤柄及锤端,在使用过程中要求锤柄具备一定韧性,锤端具有高耐磨性。为使锤头不同部位具备不同性能,采用侧注式浇注方式生产双液双金属复合锤头,利用Procast软件模... 锤式破碎机结构简单、使用方便,被广泛应用于冶金、矿山等行业。锤头包括锤柄及锤端,在使用过程中要求锤柄具备一定韧性,锤端具有高耐磨性。为使锤头不同部位具备不同性能,采用侧注式浇注方式生产双液双金属复合锤头,利用Procast软件模拟铸造双液双金属复合锤头的充型情况及凝固过程中的温度场情况,并对锤头进行热处理,运用XRD、SEM、TEM、显微硬度仪等对复合锤头显微组织、元素的扩散行为以及硬度进行系统研究。结果表明:侧注式浇冒系统铸件在凝固过程中,温度变化均匀,充型平稳;合理匹配浇注工艺和热处理工艺参数,可有效改善铸造缺陷;锤端高铬合金为马氏体,分布着呈骨架状的渗碳体和(Fe,Mn)_(3)C合金渗碳体,锤柄碳钢组织主要为贝氏体和细小的回火屈氏体。锤端高铬部位的硬度达到57.65 HRC、碳钢锤柄的硬度为26.74 HRC。 展开更多
关键词 双金属复合锤头 双液铸造 侧注式浇注 高铬合金 Procast模拟
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行星架熔体成形过程数值模拟研究
2
作者 童媛 徐哲 +5 位作者 陈烜 苏礼季 刘宇龙 龚玉峰 焦鑫 陈正 《精密成形工程》 北大核心 2025年第1期214-222,共9页
目的针对某型号行星架铸造工艺质量不稳定、铸件易出现缺陷的问题,对行星架形状结构和材质进行分析,利用砂型铸造与数值模拟仿真计算,预测铸件缩松缩孔分布位置和严重程度,并提出合理的铸造工艺方案。方法利用ProCAST铸造模拟软件对该... 目的针对某型号行星架铸造工艺质量不稳定、铸件易出现缺陷的问题,对行星架形状结构和材质进行分析,利用砂型铸造与数值模拟仿真计算,预测铸件缩松缩孔分布位置和严重程度,并提出合理的铸造工艺方案。方法利用ProCAST铸造模拟软件对该型号行星架铸造工艺进行模拟计算分析,研究铸件在充型、凝固过程中速度场、温度场、固相率和缺陷的分布情况,并与实际生产铸件进行缺陷区域比较,根据模拟结果对铸件的铸造工艺进行优化。结果通过在行星架顶部添加冒口以及在侧板区域添加补贴和冒口,有效地解决了行星架下半部区域的缺陷,但侧板上方冒口影响铸件上半部区域的凝固顺序,导致行星架上半部分出现了较大尺寸的缩松缩孔缺陷,后续修正顶冒口尺寸以及添加侧冒口后,行星架顶部圆柱和侧板内部缺陷得到有效控制,下法兰盘内部缺陷体积由50.66 cm^(3)降为0 cm^(3),满足生产需求。结论通过铸造模拟有效指导了行星架铸件的生产实践,优化了生产工艺。 展开更多
关键词 PROCAST 行星架 数值模拟 铸造缺陷
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不锈钢连铸板坯宽面边部纵裂纹的形成机理 被引量：2
3
作者 张贺君 王亚栋 +5 位作者 符志祥 王法超 赵德利 尹青 吴小林 张立峰 《钢铁》 北大核心 2025年第6期113-120,共8页
针对国内某钢厂不锈钢板坯连铸生产过程中存在的宽面边部纵裂纹缺陷,通过实验室检测分析、连铸坯边部应力模拟等,揭示连铸坯宽面边部纵裂纹的形成机理。连铸坯边部纵裂纹附近晶粒粗大,原始奥氏体晶界处存在1层厚度从几十到上百微米的先... 针对国内某钢厂不锈钢板坯连铸生产过程中存在的宽面边部纵裂纹缺陷,通过实验室检测分析、连铸坯边部应力模拟等,揭示连铸坯宽面边部纵裂纹的形成机理。连铸坯边部纵裂纹附近晶粒粗大,原始奥氏体晶界处存在1层厚度从几十到上百微米的先析铁素体,裂纹主要沿着膜状先析铁素体开裂。连铸坯宽面边部纵裂纹内部检测到结晶器保护渣的特征元素Na,因此判定边部纵裂纹在结晶器内产生。距离弯月面大于0.2 m时,连铸坯宽面表面的应力值随着距边部距离的增加而增加,并在边部附近达到极大值,随后应力值逐渐降低并趋于稳定。连铸坯角部受到二维冷却产生较大凝固收缩导致间隙出现,使得角部冷却强度减弱,宽面侧靠近角部出现坯壳最薄点。由于凝固收缩使得靠近连铸坯边部附近存在应力的极大值,当结晶器锥度不能与凝固收缩完全匹配时,导致连铸坯宽面边部坯壳最薄处出现凹陷或裂纹。研究结果揭示了不锈钢连铸坯宽面边部纵裂纹的形成机理,为连铸坯表面缺陷控制提供理论依据。 展开更多
关键词 边部纵裂纹 连铸 板坯 不锈钢 应力 模拟 PROCAST 机理
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基于ProCAST的阀体铸造工艺分析及结构优化
4
作者 叶宗豪 胡嘉华 +3 位作者 陈立龙 李文庆 金志江 钱锦远 《阀门》 2025年第8期876-883,共8页
在极端工况下,传统阀体因缩松、冷隔等铸造缺陷易引发疲劳失效,而筋板强化结构虽提升了强度但可能干扰热流路径而诱发新缺陷,因此需要对结构优化后的阀体铸造过程进行研究。本文基于ProCAST多物理场仿真平台,系统分析了双侧力臂充型过... 在极端工况下,传统阀体因缩松、冷隔等铸造缺陷易引发疲劳失效,而筋板强化结构虽提升了强度但可能干扰热流路径而诱发新缺陷,因此需要对结构优化后的阀体铸造过程进行研究。本文基于ProCAST多物理场仿真平台,系统分析了双侧力臂充型过程特性,并探究筋板设计对阀体凝固行为与缺陷分布的影响机制,研究加筋板设计对阀体铸件凝固行为、缺陷分布及力学性能的影响机制。通过厚度分析、拔模分析、Niyama准则预测、凝固过程模拟及缺陷定量统计,提出加筋板可通过调控热流路径降低阀体下部缩松率,并将缺陷区域转移至法兰部位,在提升力学性能的同时保持工艺可行性。本研究为优化阀体结构设计提供理论依据。 展开更多
关键词 PROCAST 阀体铸造 筋板 结构优化
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某钛合金条形结构件铸造工艺分析及优化
5
作者 马静 王林春 +4 位作者 张宁 崔新鹏 李峰 李鑫磊 赵瑞斌 《铸造》 2025年第8期1112-1118,共7页
针对某钛合金条形结构件生产周期长,铸件回弹变形、批次性鼓胀、裂纹和缺肉等铸造缺陷比较严重的问题,开展工艺改进及降本增效工作,利用ProCast对条形结构件充型及凝固过程进行分析,预测某条形结构件中的缩孔缺陷,后根据初始方案的结果... 针对某钛合金条形结构件生产周期长,铸件回弹变形、批次性鼓胀、裂纹和缺肉等铸造缺陷比较严重的问题,开展工艺改进及降本增效工作,利用ProCast对条形结构件充型及凝固过程进行分析,预测某条形结构件中的缩孔缺陷,后根据初始方案的结果进行方案优化,对其浇冒系统进行改进,最终得到的某条形结构件的缩孔大小减小为0.03 cm^(3),整体相较初始方案减小了99.1%。结合某条形结构件校形工装的改进,铸件生产周期由116天降低至90天,铸件成形良好,无鼓胀和砂眼等缺陷,小缩孔可以热等静压压实,实现铸件的稳定批量生产。 展开更多
关键词 PROCAST 精密铸造 钛合金 数值模拟 缩孔
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74 t钢锭凝固过程的模拟研究
6
作者 张海宝 邢凯 《一重技术》 2025年第3期20-24,共5页
针对74 t支承辊钢锭在超声波探伤中发现的问题,利用数值模拟方法分析在不同过热度及浇注速度下74 t钢锭的温度场、钢锭内部疏松缩孔缺陷情况。结果表明:随着过热度降低,V型凝固前沿变宽,钢锭的顺序凝固性变好;随过热度升高,凝固后期“... 针对74 t支承辊钢锭在超声波探伤中发现的问题,利用数值模拟方法分析在不同过热度及浇注速度下74 t钢锭的温度场、钢锭内部疏松缩孔缺陷情况。结果表明:随着过热度降低,V型凝固前沿变宽,钢锭的顺序凝固性变好;随过热度升高,凝固后期“三角形”熔区变窄而深。当过热度为50~60℃时,中心疏松的长度较小,与“三角形”熔区的变化规律对应。而随浇注速度降低,疏松缩孔尺寸减小。由此确定在工艺要求范围内,合适的钢液过热度为60℃左右,同时要求浇注速度尽量小。 展开更多
关键词 大型钢锭 PROCAST 过热度 浇注速度
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充型加压参数对差压铸造镁合金机匣冶金质量的影响
7
作者 王晓明 蔡增辉 +4 位作者 康洪岩 杨光山 李勇军 徐琳 宁志良 《铸造》 2025年第10期1373-1381,共9页
大型镁合金机匣铸件结构复杂,壁厚突变严重,在差压铸造充型过程中金属液易出现紊流而造成铸件内部产生卷气、夹渣等冶金缺陷,若不加以控制充型速度将严重降低铸件力学性能。为了优化镁合金机匣差压铸造充型加压参数,利用ProCAST数值模... 大型镁合金机匣铸件结构复杂,壁厚突变严重,在差压铸造充型过程中金属液易出现紊流而造成铸件内部产生卷气、夹渣等冶金缺陷,若不加以控制充型速度将严重降低铸件力学性能。为了优化镁合金机匣差压铸造充型加压参数,利用ProCAST数值模拟软件研究了该型铸件差压铸造的充型过程,分析了不同加压速率对机匣铸件充型平稳性的影响。结果表明,对于薄壁机匣铸件而言,单一线性充型加压速度难以满足复杂结构件的平稳充型,依据铸件截面积变化设置非线性加压曲线,可以有效提高充型平稳性。当充型加压速度选择在0.9~1.2 kPa/s之间时,均不会出现液面紊流,但随着充型加压速度逐渐增大,铸件反向填充现象也更加明显。此外,铸件缩松区域体积减小到4.32 cm^(3),较线性加压方案减小了58.7%。 展开更多
关键词 镁合金 ProCAST数值模拟 差压铸造 加压参数 凝固缺陷
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基于ProCAST的ZL102(L)/6061(S)液固双金属复合铸造模拟及界面研究
8
作者 赵宁宁 杨威 +4 位作者 楼玉民 鲍听 王培生 岳建岭 杨锋 《铸造设备与工艺》 2025年第2期32-37,共6页
采用ProCAST对ZL102(L)/6061(S)液-固双铝合金复合铸件的铸造过程进行了仿真模拟,研究了充型和凝固过程中铸型内部的温度分布对凝固组织及双金属结合界面的影响,并采用真空压力铸造实验进行验证。模拟结果表明,ZL102铝液与固体6061铝管... 采用ProCAST对ZL102(L)/6061(S)液-固双铝合金复合铸件的铸造过程进行了仿真模拟,研究了充型和凝固过程中铸型内部的温度分布对凝固组织及双金属结合界面的影响,并采用真空压力铸造实验进行验证。模拟结果表明,ZL102铝液与固体6061铝管的双金属复合界面上构建出从底部至顶部温度逐渐升高,冷却速率逐渐增大的温度梯度场。验证实验发现,双金属复合铸件沿温度梯度方向存在宏观界面移动和Al、Si元素的扩散迁移,由此优化得到了具有良好结合界面的工艺参数,即铝液填充完成时初始温度637℃,冷却速率13℃/min至580℃保温2h.采用优化后的工艺参数制备出的双金属复合铸件在全区域内无明显的孔洞、夹杂等铸造缺陷。本研究揭示了液态金属浇注后的初始温度和冷却速率是调控固液双金属复合铸造界面结合质量的关键参数,为优化该工艺的界面性能提供了系统的工艺优化策略与理论依据。 展开更多
关键词 PROCAST 固液铸造 双金属复合 界面结合 温度场
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基于ProCAST的大尺寸非对称薄壁铝合金铸造工艺仿真研究
9
作者 刘彧 范菁 梁福顺 《中国铸造装备与技术》 2025年第6期89-93,共5页
某铝合金铸件为大尺寸非对称薄壁铝合金铸件,外形复杂,探伤级别要求高。本文基于ProCAST对其进行仿真模拟分析,仿真结果显示,充型过程较为平稳,整个过程没有出现明显的孤立液相区。铸件内部疏松很少,且皆为微小疏松。最终按照该工艺指... 某铝合金铸件为大尺寸非对称薄壁铝合金铸件,外形复杂,探伤级别要求高。本文基于ProCAST对其进行仿真模拟分析,仿真结果显示,充型过程较为平稳,整个过程没有出现明显的孤立液相区。铸件内部疏松很少,且皆为微小疏松。最终按照该工艺指导铸件试生产,得到充型完整、品质良好的铸件,验证了优化方案的合理性。 展开更多
关键词 PROCAST 大尺寸非对称 铸造仿真 铝合金
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进气歧管下体铸造工艺优化设计
10
作者 肖恒坤 龙秀慧 谢天乐 《中国铸造装备与技术》 2025年第3期61-64,共4页
采用ProCAST仿真模拟软件对进气歧管下体进行砂型重力铸造模拟,分别对其充型、温度场、凝固过程、缺陷分布等方面进行分析,得出铸件内部缺陷的位置并分析原因,进行铸造工艺优化设计。在铸件高处增加多个明顶冒口的方式来实现补缩,并将... 采用ProCAST仿真模拟软件对进气歧管下体进行砂型重力铸造模拟,分别对其充型、温度场、凝固过程、缺陷分布等方面进行分析,得出铸件内部缺陷的位置并分析原因,进行铸造工艺优化设计。在铸件高处增加多个明顶冒口的方式来实现补缩,并将冷铁均匀地布置在厚大法兰面上,使铸件产生合理的顺序凝固,降低了铸件中出现缺陷的概率。 展开更多
关键词 进气歧管下体 铸造工艺 砂型重力铸造 PROCAST
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基于ProCAST的高炉风口小套铸造工艺优化
11
作者 李峰光 王羽昕 《铸造工程》 2025年第1期30-34,共5页
高炉风口小套主要应用于高炉进风系统,高炉风口的使用寿命对炼铁厂的生产铁量、休风率和焦炭的消耗量有很大的影响。针对高炉风口小套的使用寿命问题,在对高炉风口小套结构工艺特点分析的基础上,设计了一套新的铸造工艺方案,采用ProCAS... 高炉风口小套主要应用于高炉进风系统,高炉风口的使用寿命对炼铁厂的生产铁量、休风率和焦炭的消耗量有很大的影响。针对高炉风口小套的使用寿命问题,在对高炉风口小套结构工艺特点分析的基础上,设计了一套新的铸造工艺方案,采用ProCAST铸造模拟软件对金属液的充型和凝固过程进行仿真模拟分析,在风口小套上表面容易形成铸造缺陷的位置附近设置冒口,完成铸造工艺优化,确定浇注系统优化后的工艺参数。优化后的工艺使风口小套内的缺陷基本消失,为实际生产打好了基础。 展开更多
关键词 高炉风口小套 铸造工艺优化 PROCAST
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TC4合金变截面构件熔模铸造工艺优化及缺陷控制 被引量：1
12
作者 贺同正 陈玉勇 +3 位作者 吴敬玺 罗国军 沈选金 唐丽英 《钢铁钒钛》 CAS 北大核心 2024年第3期46-54,共9页
以TC4合金变截面构件为研究对象,基于正交试验设计,采用ProCAST软件对铸件的离心熔模铸造工艺进行了优化。同时,对铸件的充型与凝固行为进行了数值分析,并对铸件质量及力学性能进行了表征。结果表明,缩松缩孔集中分布在铸件顶部,少量缩... 以TC4合金变截面构件为研究对象,基于正交试验设计,采用ProCAST软件对铸件的离心熔模铸造工艺进行了优化。同时,对铸件的充型与凝固行为进行了数值分析,并对铸件质量及力学性能进行了表征。结果表明,缩松缩孔集中分布在铸件顶部,少量缩松缩孔离散分布在铸件中部或底部,孤立液相区是导致缩松缩孔形成的主要原因,熔体流动停止表现出窄结晶温度范围合金特征;应力集中主要发生在内浇道与铸件连接处,较大的结构变化是诱使应力集中产生的主要原因。对铸件内部质量及尺寸进行表征分析,发现铸件内部无缩松缩孔存在,铸件尺寸可以较好地满足设计要求,未发生明显变形。热等静压态铸件的室温抗拉强度为953.5 MPa、屈服强度为835.0 MPa、断后伸长率为10.0%,可以较好地满足实际服役要求。 展开更多
关键词 TC4合金 变截面构件 熔模铸造 ProCAST数值分析 缺陷控制
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不锈钢支架熔模铸造工艺优化 被引量：2
13
作者 张晓光 仓欣蕾 彭彬 《铸造》 CAS 2024年第2期257-261,共5页
通过ProCAST软件对除草机不锈钢支架进行熔模铸造的数值模拟,预测铸件缩孔缺陷分布情况,并对其浇注系统进行改善。利用正交试验对铸件的工艺参数进行研究,通过分析获得工艺参数的最佳方案。对该结果进行数值仿真以及实际铸造,发现铸件... 通过ProCAST软件对除草机不锈钢支架进行熔模铸造的数值模拟,预测铸件缩孔缺陷分布情况,并对其浇注系统进行改善。利用正交试验对铸件的工艺参数进行研究,通过分析获得工艺参数的最佳方案。对该结果进行数值仿真以及实际铸造,发现铸件缺陷明显减少,这为不锈钢支架的生产提供了参考。 展开更多
关键词 熔模铸造 PROCAST 不锈钢支架 正交试验
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压铸机压射室整体高温冷却水路设计优化
14
作者 冷岳峰 邓丽静 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第9期84-91,共8页
大型压铸机在使用时由于其长期处于循环压铸状态,压射室温度过高,压射室和冲头易出现抱死故障,导致压射室使用寿命降低。因此文中针对压射室的结构进行优化,设置水路冷却结构对压射室进行降温,采用数值模拟和试验验证相结合的方法,采用S... 大型压铸机在使用时由于其长期处于循环压铸状态,压射室温度过高,压射室和冲头易出现抱死故障,导致压射室使用寿命降低。因此文中针对压射室的结构进行优化,设置水路冷却结构对压射室进行降温,采用数值模拟和试验验证相结合的方法,采用SolidWorks软件进行三维建模,ProCAST软件进行仿真分析,研究冷却水参数对压射室冷却效果的影响,仿真结果表明:压射室的冷却水进出口水温控制在10~15℃之间较为合理,冷却水流速选择0.5 m/s或0.7 m/s较合适。 展开更多
关键词 压铸机 压射室 仿真 冷却水路 PROCAST
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基于ProCAST的铜合金通海阀铸造工艺优化 被引量：2
15
作者 李莹 李林翰 +1 位作者 贾延琳 肖柱 《精密成形工程》 北大核心 2024年第9期32-40,共9页
目的结合ZCuAl7-7-4-2合金的铸造特性,研究复杂薄壁铸件通海阀的铸造成形工艺,探究初始浇注方案下的充型、凝固规律,优化工艺并提出合理的铸造工艺方案。方法根据通海阀的结构特点,设计出底注雨淋式浇注系统,并利用流体力学理论和截面... 目的结合ZCuAl7-7-4-2合金的铸造特性,研究复杂薄壁铸件通海阀的铸造成形工艺,探究初始浇注方案下的充型、凝固规律,优化工艺并提出合理的铸造工艺方案。方法根据通海阀的结构特点,设计出底注雨淋式浇注系统,并利用流体力学理论和截面积比值法确定浇注系统的具体参数,使用ProCAST软件研究不同工艺参数、冒口尺寸对铸件质量的影响,以得到最优的浇注方案。结果在底注雨淋式浇注系统的充型过程中,金属液温度分布均匀、流速平稳,凝固顺序合理,所得铸件缺陷较少,其中疏松缩孔体积为0.63 mm3,且集中分布在阀盖处。优化浇注温度和浇注速度能够有效减少铸造缺陷,优化出的最佳浇注工艺参数组合如下:浇注温度为1180℃,浇注速度为3.5 kg/s。结合该模拟结果改进冒口尺寸后,彻底消除了铸件的铸造缺陷。结论优化工艺参数和浇注系统设计能够有效提高铸件的生产质量,便于铸件的一次成形,对实际生产提供指导。 展开更多
关键词 通海阀 数值模拟 铸造系统 PROCAST 铸造工艺优化
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基于有限元模拟的高锰钢衬板消失模铸造工艺评估 被引量：3
16
作者 张彦超 肖志霞 +4 位作者 梁国欣 张花蕊 张亮 刘秀莲 冯建航 《特种铸造及有色合金》 CAS 北大核心 2024年第11期1528-1535,共8页
针对消失模铸造高锰钢衬板的缩孔缩松倾向高的问题,利用ProCAST软件模拟了顶注式浇注一箱8件(A工艺)、阶梯侧注式浇注一箱10件(B工艺)和侧注式浇注一箱4件(C工艺)的衬板充型和凝固过程,并评估了3种工艺的铸造缺陷。结果表明,采用A工艺... 针对消失模铸造高锰钢衬板的缩孔缩松倾向高的问题,利用ProCAST软件模拟了顶注式浇注一箱8件(A工艺)、阶梯侧注式浇注一箱10件(B工艺)和侧注式浇注一箱4件(C工艺)的衬板充型和凝固过程,并评估了3种工艺的铸造缺陷。结果表明,采用A工艺时金属液填充过程出现流动紊乱,而B工艺时充型过程更加紊乱,C工艺时充型过程相对平稳。采用A工艺和B工艺的衬板内部均出现大范围的缩孔缩松缺陷,尤其是B工艺中间6块衬板内部缺陷较为分散,且缺陷位置靠近衬板表面,而C工艺衬板内部缺陷集中于心部。综合比较,最佳的消失模铸造工艺为侧注式浇注的C工艺。 展开更多
关键词 球磨机衬板 缩松缩孔 PROCAST 消失模铸造
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稀土镁合金框架铸造工艺优化研究 被引量：2
17
作者 潘龙 武丽丽 +4 位作者 张益锋 李蒙 高伟宏 毛燚 叶峰 《铸造》 CAS 2024年第8期1165-1170,共6页
采用ProCAST软件及试验验证的方法对稀土镁合金框架铸造工艺进行优化研究,并结合X射线无损检测、光学显微镜等设备对铸件内部质量、显微组织和力学性能进行表征分析。结果表明:工艺优化前,由于补缩效果不足等原因,铸件内部夹渣、气孔以... 采用ProCAST软件及试验验证的方法对稀土镁合金框架铸造工艺进行优化研究,并结合X射线无损检测、光学显微镜等设备对铸件内部质量、显微组织和力学性能进行表征分析。结果表明:工艺优化前,由于补缩效果不足等原因,铸件内部夹渣、气孔以及疏松等缺陷较多;工艺优化后,通过调节浇注和补缩系统,铸件内部缩松和气孔缺陷基本消失,铸件合格率从68.2%提升到93.5%。显微组织观察表明:铸态显微组织均由等轴的α-Mg基体和沿晶界连续网状分布的第二相组成,工艺优化后铸件晶粒尺寸变得更加细小,平均达到35.99μm。力学性能测试表明:工艺优化后,铸件T6态的室温平均抗拉强度和断后伸长率为265.33 MPa和7.17%,相比于工艺改进前,分别提高23.03%和26.46%。 展开更多
关键词 稀土镁合金 铸造工艺 PROCAST 内部质量 显微组织 力学性能
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数值模拟在单晶高温合金熔模铸造中的应用 被引量：2
18
作者 孟祥斌 邹明科 +2 位作者 张朝威 周宝玲 李金国 《精密成形工程》 北大核心 2024年第4期180-189,共10页
由于单晶高温合金消除了晶界这一高温薄弱结构,已成为航空发动机首选的热端部件材料。为了满足航空发动机对推重比和涡轮燃气温度的更高需求,新型单晶高温合金中添加了越来越多的Re、Ru等难熔元素,致使单晶制备过程中缺陷形成倾向显著提... 由于单晶高温合金消除了晶界这一高温薄弱结构,已成为航空发动机首选的热端部件材料。为了满足航空发动机对推重比和涡轮燃气温度的更高需求,新型单晶高温合金中添加了越来越多的Re、Ru等难熔元素,致使单晶制备过程中缺陷形成倾向显著提高,研制周期和研制成本明显增加,严重限制了单晶高温合金的产业化应用。近年来,随着计算方法和熔模铸造技术的发展,数值模拟在单晶高温合金制备领域中得到了越来越广泛的应用,已成为减少单晶铸造缺陷,获得高质量单晶铸件的重要手段。以商用铸造模拟软件Procast为例,对单晶高温合金定向凝固过程的温度场分布和组织演化进行了分析,综述了数值模拟在单晶熔模铸造研究中的应用现状。首先,介绍了数值模拟中的前处理过程,即几何建模、网格划分等,强调了前处理过程的注意事项。随后,根据已有文献,分析了数值模拟技术在研究温度场和晶粒组织演化过程的作用。最后,指出数值模拟技术在单晶高温合金熔模铸造领域进一步发展需要解决的问题。 展开更多
关键词 数值模拟 单晶高温合金 熔模铸造 铸造软件 PROCAST
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锡青铜阀体铸造工艺的数值模拟研究 被引量：1
19
作者 李林翰 王春鸽 +3 位作者 肖柱 姜雁斌 王朝阳 祝云霞 《精密成形工程》 北大核心 2024年第12期231-240,共10页
目的针对薄壁阀体难以通过加工的方式精密成形的问题,研究锡青铜薄壁阀体的铸造成形工艺,探究不同浇注方案下的充型、凝固规律,提出合理的铸造工艺方案。方法基于锡青铜(C83600)的热物理性能和薄壁阀体铸件的几何特征,设计了顶注雨淋式... 目的针对薄壁阀体难以通过加工的方式精密成形的问题,研究锡青铜薄壁阀体的铸造成形工艺,探究不同浇注方案下的充型、凝固规律,提出合理的铸造工艺方案。方法基于锡青铜(C83600)的热物理性能和薄壁阀体铸件的几何特征,设计了顶注雨淋式浇注系统,通过改变散热方式、利用正交试验等方法研究铸造工艺参数、优化浇注系统,探究不同浇注工艺的铸件质量。结果本铸件在顶注式浇注系统下呈现良好的顺序凝固特征,但不均匀的薄壁恶化了铸件质量,通过调整浇注工艺和浇注系统设计,铸件质量得到有效改善。对正交试验的试验结果进行极差分析,发现浇注温度对铸件质量的影响最大,浇注速度次之,砂型预热温度的影响最小。将内浇道调整到6个厚内角区域,增设冷铁后,以浇注温度为1140℃、浇注速度为1.0 kg/s、砂型预热温度为150℃的浇注参数组合进行浇注,铸造完成后空冷的铸件质量最好。结论优化浇注系统设计,调整合适的浇注温度、浇注速度和砂型预热温度能有效提高铸件的质量,便于铸件一次成形。 展开更多
关键词 数值模拟 铸造 阀体 PROCAST 锡青铜 正交试验
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行星架铸件成型数值模拟及缺陷精准调控 被引量：3
20
作者 陈烜 徐哲 +6 位作者 刘琨 蒋崴 薛雨 付珂 赵永柱 吕复强 陈正 《铸造技术》 CAS 2024年第4期388-394,共7页
行星架是采煤机齿轮传动系统中承受转矩、动载的关键传动件,使用中常多发裂纹缺陷而导致报废。基于此,针对采煤机齿轮传动用行星架的铸造工艺方案,利用ProCAST软件研究行星架铸件在充型和凝固过程中的温度场、速度场、凝固固相率及缩松... 行星架是采煤机齿轮传动系统中承受转矩、动载的关键传动件,使用中常多发裂纹缺陷而导致报废。基于此,针对采煤机齿轮传动用行星架的铸造工艺方案,利用ProCAST软件研究行星架铸件在充型和凝固过程中的温度场、速度场、凝固固相率及缩松缩孔分布等模拟结果,对铸造方案进行了优化。结果表明,添加明冒口和冷铁后,行星架的缩松缩孔等缺陷得到了有效控制,行星架侧板部分缺陷减少57%以上,柱状部分缺陷完全避免,有效指导了煤机齿轮传动用行星架缩松类缺陷的防治,进而从根本上解决多发裂纹的问题。 展开更多
关键词 PROCAST 行星架 数值模拟 铸造缺陷
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