基于模拟计算的AISI﹢1025合金板状铸件补缩规律研究.pdf

《基于模拟计算的AISI﹢1025合金板状铸件补缩规律研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、JuI2016V0

2、-65N0．7垂笔帅焉基于模拟计算的AISI1025合金板状铸件补缩规律研究吉晓霞，刘孝山，郭建政(中国第一重型机械股份公司能源装备材料科学研究所，天津300457)摘要：采用铸造模拟软件ProCAST研究了不同厚度、不同宽厚比的AISI1025合金板状铸件的补缩规律。分别研究了长铸件、临界长度铸件以及铸件末端添加冷铁的冒口区、末端区和补缩距离。研究表明：末端区和冒口区随宽厚比增大而增大，当宽厚比达到7时处于稳定值；末端冷铁能增大末端区和补缩距离，而对冒口区几乎无影响；不同厚度铸件的末端区、冒口区和补缩距离几乎完全相

3、等。关键词：板状铸件；冒口区；末端区；补缩距离；冷铁；数值模拟中图分类号：TG244文献标识码：A文章编号：1001—4977(2016)07—0639—06StudyofFeedingRulesofAISI1025SteelPlateCastingsBasedonNumericaISimulationJIXiao—xia，LIUXiao—shan，GUOJian—zheng(MaterialsResearchInstituteforEnergyEquipments，ChinaFirstHeavyIndustries，Tianjin30

4、0457，China)Abslra肚：CastingsimulationsoftwareProCASTwasusedtostudyfeeding-distancerulesofAISI1025steelplatecastingswithdifferentthicknessesandwidth—to．thicknessratios(W／D．Theriserzone．theendzoneandfeedingdistanceoflong-lengthcastings．critical-lengthcastingsandcastingswith

5、end-chillswerestudied．ThestudyshowswiththeincreaseofW／T,theriser-zonelengthandend—zonelengthincreaseandthenplateauattheirrespectivemaximumvaluesataroundW／T=7．Endchillsincreasetheend．zonelengthandfeedingdistance．buthavenoeffectonriser—zonelength．Plateswithdifferentthickne

6、sseshavealmostthesameriser-zone1ength,end—zonelengthandfeedingdistance．Keywords：platecasting；riserzone；endzone；feedingdistance；chill；numericalsimulation在铸造生产中，铸造企业普遍依据通用的铸造工艺知识并结合实际经验完成铸件的工艺设计。目前国内铸造企业通用的冒口补缩距离理论(文中简称“国内通用理论”)认为，平板件(截面宽厚比不小于5)的末端区和冒口区分别为2．5孵Ⅱ2r(丁为板厚)，方形杆

7、(截面宽厚比=1)的末端区和冒口区分别为20、／丁和10、／了(r为杆截面厚度)，不同截面宽厚比铸件的末端区和冒口区与铸件厚度或厚度的平方根呈简单线性关系。这种补缩距离的计算方法是BishopHF等人对碳钢(0．20％,--,0．30％C)的冒口补缩距离进行试验研究而得到的，是国外早期的补缩距离研究结果【”。随着铸造技术的发展，补缩距离理论有了新发展。目前最新的补缩距离理论是BeckermannC等人[21对大量低合金钢板状铸件进行浇注试验并探伤，且结合模拟手段得到的。该理论认为末端区、冒口区及补缩距离是铸件截面宽厚比的函数，不仅仅是与

8、铸件厚度的简单关系。对于不同的铸件材料、铸型材料、不同过热度及探伤等级，补缩距离表达式有不同的系数【3】。以铸造模拟软件ProCAST为工具，利用软件中的Niyama*半1]据【4】研究不同宽厚比、不同厚度的末端顶冒口板状铸钢件的末端区、冒口区及补缩距离，并将本文研究理论与BeckermannC理论(本文简称《文献》)进行对比分析，与目前国内通用的补缩距离理论进行模拟案例比较。1研究方法1．1补缩距离相关术语冒口补缩距离是指冒口能补缩铸件，使铸件无缺陷的最远距离，是从冒口边缘到铸件最远点的距离。对于顶冒口、多冒口和侧冒口，补缩距离依次表

9、示为FD(feedingdistance)、LFD(1ateralfeedingdistance)和SFD(sidefeedingdistance)，如图1所示。下文中提到的补缩距离是指补缩距离与铸件厚度的