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高镍铬无限冷硬球墨铸铁轧辊工作层离心铸造过程数值模拟
1
作者 杨智强 郭红星 +1 位作者 强少光 吴锋帅 《中国铸造装备与技术》 CAS 2024年第5期24-31,共8页
借助有限元模拟软件ProCAST对高镍铬无限冷硬球墨铸铁轧辊工作层离心铸造过程进行了分段建模,计算了铸件的温度场、流场。结果表明,铁液与离心铸型内壁接触后,受到自身重力、旋转铸型带来的离心力、摩擦力三个合力作用,以层状形式沿铸... 借助有限元模拟软件ProCAST对高镍铬无限冷硬球墨铸铁轧辊工作层离心铸造过程进行了分段建模,计算了铸件的温度场、流场。结果表明,铁液与离心铸型内壁接触后,受到自身重力、旋转铸型带来的离心力、摩擦力三个合力作用,以层状形式沿铸型内壁做圆周运动,沿着内壁同时向铸型两端运动,先到达离浇道距离较近的模具一端,沿轴向向另一端铺展。在有限元模拟辅助下生产出的高镍铬无限冷硬球墨铸铁离心复合轧辊,工作层为树枝状结晶组织,技术指标符合要求。 展开更多
关键词 高镍铬无限冷硬球墨铸铁轧辊 离心铸造 数值模拟 枝晶
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国内离心铸造工艺数值模拟研究及应用现状
2
作者 杨智强 支晓洁 郭红星 《铸造工程》 2024年第6期50-53,共4页
介绍了国内离心铸造数值模拟研究及应用情况,综合来看,已实现通过分析金属液浇注温度、铸型转速、铸型温度等工艺参数对充型过程和凝固组织的影响,预测铸件在成形过程中产生的缺陷,找出其产生的内在原因,优化铸造工艺获得优质铸件;认为... 介绍了国内离心铸造数值模拟研究及应用情况,综合来看,已实现通过分析金属液浇注温度、铸型转速、铸型温度等工艺参数对充型过程和凝固组织的影响,预测铸件在成形过程中产生的缺陷,找出其产生的内在原因,优化铸造工艺获得优质铸件;认为数值模拟技术将进一步在离心铸造充型过程物理场量分析方面得到应用,提出了数值模拟技术在离心铸造工艺中的未来应用方向。 展开更多
关键词 离心铸造 数值模拟 缺陷 组织模拟
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40Cr/Q345B双金属环坯离心铸造数值模拟研究
3
作者 连笑媛 齐会萍 +1 位作者 贾燕龙 贾璐 《山西冶金》 CAS 2024年第4期1-4,62,共5页
离心铸造的双金属环坯是保证双金属环在热辗扩中稳定性和最终性能的关键。通过Flow-3D软件模拟研究浇点位置、铸模转速和外层初始温度等参数对40Cr/Q345B双金属环坯离心铸造过程以及界面结合的影响,并通过实验进行了验证。结果表明:浇... 离心铸造的双金属环坯是保证双金属环在热辗扩中稳定性和最终性能的关键。通过Flow-3D软件模拟研究浇点位置、铸模转速和外层初始温度等参数对40Cr/Q345B双金属环坯离心铸造过程以及界面结合的影响,并通过实验进行了验证。结果表明:浇注点位于中心位置,有助于加快布型速度,减少铸件两端温差,壁厚均匀化。可行范围内,增加转速有助于改善偏心现象。最佳工艺参数为外层浇注温度1560℃,浇口L为0.4,铸模转速800 r/min,在外层金属温度冷却至1350℃时浇注温度为1580℃的内层金属。通过模拟和实验验证,得到了冶金结合良好、内外层金属质量合格的40Cr/Q345B双金属环坯,为后续热辗扩提供了符合要求的坯料。 展开更多
关键词 离心铸造 双金属环坯 数值模拟
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离心铸造Al-60Si合金的数值模拟与实验研究
4
作者 丁琪 卢迪 +2 位作者 曹鹏 上官晋飞 刘国怀 《硬质合金》 CAS 2024年第3期179-189,共11页
高硅铝合金由于具有较低的热膨胀系数、低密度、导热性能好等良好的物理化学性能,已成为最具有潜力的金属基电子封装材料。然而,高硅铝合金常规制备方法,如粉末冶金等,制备出的合金存在致密度低、合金内部容易产生气孔、组织粗大等问题... 高硅铝合金由于具有较低的热膨胀系数、低密度、导热性能好等良好的物理化学性能,已成为最具有潜力的金属基电子封装材料。然而,高硅铝合金常规制备方法,如粉末冶金等,制备出的合金存在致密度低、合金内部容易产生气孔、组织粗大等问题,且成本较高。本文以Al-60Si超高硅铝合金作为研究对象,采用ProCast数值模拟的方法,计算了不同浇注温度、离心转速等工艺条件下,合金凝固过程中温度场和流场等分布规律,确定最优工艺参数为离心转速800 r/min,浇注温度1200℃,浇注速度16.5 mm/s;并制备了高性能的细晶Al-60Si合金环形铸件,发现铸环外层、中层和内层分布不同尺寸的初生硅相,外层部分大多数是块状初生硅相;中层及内层部分是粗大的板条状初生硅相;通过表征热膨胀系数发现,离心后的Al-60Si热膨胀系数整体小,其中铸环外层区域热膨胀系数最小,性能较好。 展开更多
关键词 Al-60Si合金 离心铸造 初生硅 温度场 数值模拟
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TiAl基合金排气阀离心铸造充型过程数值模拟的试验验证 被引量：12
5
作者 吴士平 郭景杰 +1 位作者 苏彦庆 贾均 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2001年第9期561-563,共3页
TiAl基合金排气阀离心铸造充型过程较其它铸造过程的充型有很大的不同 ,它是在重力场、离心力场及科里奥利力场共同作用下完成的充型过程。本文通过对离心铸造充型过程的液体进行受力分析 ,依据描述流体流动行为的N S方程及连续性方程 ... TiAl基合金排气阀离心铸造充型过程较其它铸造过程的充型有很大的不同 ,它是在重力场、离心力场及科里奥利力场共同作用下完成的充型过程。本文通过对离心铸造充型过程的液体进行受力分析 ,依据描述流体流动行为的N S方程及连续性方程 ,建立了TiAl基合金排气阀离心铸造充型过程数值模拟模型 ,为研究TiAl基合金排气阀离心铸造充型过程及缺陷形成规律提供了新的研究方法 。 展开更多
关键词 TIAL基合金 离心铸造 充型 数值模拟 排气阀 汽车
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离心铸造数值模拟技术的研究与开发 被引量：15
6
作者 曾兴旺 陈立亮 刘瑞祥 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期310-313,共4页
对离心铸造过程中金属液体的流动、传热进行分析,成功建立了描述离心铸造充型及凝固特性的数学模型。在VisualC++6 0平台上,利用数值模拟技术对离心铸造过程中铸件的形成过程进行可视化的仿真。实际应用表明,可以达到验证现有方案、优... 对离心铸造过程中金属液体的流动、传热进行分析,成功建立了描述离心铸造充型及凝固特性的数学模型。在VisualC++6 0平台上,利用数值模拟技术对离心铸造过程中铸件的形成过程进行可视化的仿真。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。 展开更多
关键词 离心铸造 数值模拟 传热 充型
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TiAl基合金排气阀立式离心铸造充型及凝固过程数值模拟 被引量：10
7
作者 吴士平 郭景杰 贾均 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期326-330,共5页
以N-S方程、连续性方程及Fourier导热方程为基础,结合离心力、重力及Coriolis力,在实验的基础上建立了立式离心铸造充型过程及凝固过程数学模型,并且依据此模型对TiAl基合金排气阀立式离心铸造过程温度场、流场及压力场进行了数值模拟,... 以N-S方程、连续性方程及Fourier导热方程为基础,结合离心力、重力及Coriolis力,在实验的基础上建立了立式离心铸造充型过程及凝固过程数学模型,并且依据此模型对TiAl基合金排气阀立式离心铸造过程温度场、流场及压力场进行了数值模拟,数值模拟结果表明,离心铸造的充型过程存在正向和反向两个充填过程,在入口处易出现卷气缺陷,凝固过程也存在正向和反向两个凝固顺序,在靠近先充填一侧易于形成偏轴线缩松缺陷。 展开更多
关键词 TIAL基合金 离心铸造 充型 凝固 数值模拟
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工艺参数对离心铸造TiAl合金杆形件缩孔缺陷影响的数值模拟 被引量：5
8
作者 胡海涛 张熹雯 +2 位作者 朱春雷 李胜 张继 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期799-804,809,共7页
采用数值模拟方法研究了离心铸造工艺参数对TiAl合金杆形件缩孔缺陷的影响,并根据凝固温度场对影响的原因进行了分析。结果表明,提高浇注温度,补缩效果提高,当浇注温度为1 600℃时缩孔缺陷水平最低;提高型壳预热温度,补缩效果提高,缩孔... 采用数值模拟方法研究了离心铸造工艺参数对TiAl合金杆形件缩孔缺陷的影响,并根据凝固温度场对影响的原因进行了分析。结果表明,提高浇注温度,补缩效果提高,当浇注温度为1 600℃时缩孔缺陷水平最低;提高型壳预热温度,补缩效果提高,缩孔缺陷水平降低;提高浇注速度,补缩效果降低,缩孔缺陷水平提高;提高离心转速,补缩效果提高,缩孔缺陷水平降低。 展开更多
关键词 TIAL合金 杆形件 离心铸造 工艺参数 缩孔 数值模拟
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离心铸造凝固过程的流场和温度场数值模拟 被引量：14
9
作者 徐耀增 杜振拴 宋绪丁 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第21期40-43,46,共5页
离心铸造高速钢轧辊的质量和性能取决于离心铸造过程金属液流的流动和温度变化规律。本文建立了高速钢复合轧辊卧式离心铸造在凝固过程中金属液传热和流动的三维耦合模型,采用大型CFD软件FLUENT求解得到重力和离心力作用下的温度场、流... 离心铸造高速钢轧辊的质量和性能取决于离心铸造过程金属液流的流动和温度变化规律。本文建立了高速钢复合轧辊卧式离心铸造在凝固过程中金属液传热和流动的三维耦合模型,采用大型CFD软件FLUENT求解得到重力和离心力作用下的温度场、流场分布,并讨论了金属液自由液面呈偏心分布的原因。分析结果对离心铸造过程中流场的认识和工艺优化设计具有参考意义。 展开更多
关键词 卧式离心铸造 温度场 流场 数值模拟
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离心力场下铸造充型行为数值模拟 被引量：6
10
作者 徐达鸣 安蕴 李鑫 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期146-150,共5页
建立了离心力场下铸造充型流动的数学模型,采用VC++语言自行编制了离心力场铸造充型及凝固传热的计算机模拟软件。通过模拟旋转圆柱容器中的液体从重力静止水平自由表面状态过渡到离心抛物面自由表面的动态变化过程,并与理论解析曲线对... 建立了离心力场下铸造充型流动的数学模型,采用VC++语言自行编制了离心力场铸造充型及凝固传热的计算机模拟软件。通过模拟旋转圆柱容器中的液体从重力静止水平自由表面状态过渡到离心抛物面自由表面的动态变化过程,并与理论解析曲线对比,以及钛合金薄壁件离心浇注充型状态与试验结果的对比,检验了所建立的理论模型及计算程序的正确性。通过对钛合金薄壁铸件在重力场与离心力场浇注工艺条件下合金熔体充型行为数值模拟结果的对比表明,在一定转速条件下,金属液的离心浇注比重力浇注具有强得多的薄壁充型能力。 展开更多
关键词 离心铸造 充型流动 数值模拟 钛合金
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铝合金盘状零件离心铸造成形过程数值模拟及实验研究 被引量：5
11
作者 肖海波 王开 +1 位作者 刘昌明 陆慧兵 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第19期54-57,共4页
运用ProCAST铸造仿真软件对离心铸造盘状零件充型和凝固过程进行数值模拟,研究了铸件可能产生的缺陷及位置,分析了缺陷产生的原因并优化铸造工艺。通过减少内浇口的数量,提高模具温度,减少热量散失,可以形成盘状零件的顺序凝固,有利于... 运用ProCAST铸造仿真软件对离心铸造盘状零件充型和凝固过程进行数值模拟,研究了铸件可能产生的缺陷及位置,分析了缺陷产生的原因并优化铸造工艺。通过减少内浇口的数量,提高模具温度,减少热量散失,可以形成盘状零件的顺序凝固,有利于铸件质量的提高。试验表明,模拟结果与试验结果相吻合。 展开更多
关键词 PROCAST 离心铸造 盘状零件 数值模拟
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离心铸造制备功能梯度材料强化质点分布的数理模型及数值模拟 被引量：4
12
作者 张宝生 陈洪升 +1 位作者 安阁英 林柏年 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 1995年第3期6-10,共5页
在综合考查质点相互作用的关系及液态合金粘性后，运用连续性理论建立了离心力场高密度强化质点浓度分布的数学物理模型；采用麦考马克二步格式和局部系数冻结法对离散化方程进行数值求解；并就各种工艺参数对强化质点分布的影响，进行... 在综合考查质点相互作用的关系及液态合金粘性后，运用连续性理论建立了离心力场高密度强化质点浓度分布的数学物理模型；采用麦考马克二步格式和局部系数冻结法对离散化方程进行数值求解；并就各种工艺参数对强化质点分布的影响，进行了数值预测。 展开更多
关键词 数理模型 数值模拟 离心铸造 功能梯度材料
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铸钢套筒离心铸造充型过程数值模拟 被引量：5
13
作者 曾兴旺 陈立亮 刘瑞祥 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2004年第5期26-27,i001,共3页
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VisualC++6.0平台上,对铸钢套筒铸件的形成... 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VisualC++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。 展开更多
关键词 铸钢套简 离心铸造 数值模拟 传热 充型
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离心铸造复合轧辊凝固过程的数值模拟和微机监控 被引量：3
14
作者 荆涛 雷霆 +4 位作者 柳百成 顾祖希 游军 杨学厚 霍恩全 《铸造技术》 CAS 北大核心 1992年第4期44-48,共5页
本文使用有限元方法对离心铸造复合铸铁轧辊凝固过程进行了数值模拟,建立了离心铸铁轧辊复合层凝固过程温度场模型。数值模拟技术可以从理论上预测凝固规律,并可辅助轧辊生产工艺设计,在此基础上研制了以MCS—51系列8031单片机为主控单... 本文使用有限元方法对离心铸造复合铸铁轧辊凝固过程进行了数值模拟,建立了离心铸铁轧辊复合层凝固过程温度场模型。数值模拟技术可以从理论上预测凝固规律,并可辅助轧辊生产工艺设计,在此基础上研制了以MCS—51系列8031单片机为主控单元的微机化红外测温监控系统。该系统通过键盘通讯、数据采集及运算可以预报离心浇注机停机时间和温度,并可打印输出采样温度和时间,实现复合轧辊生产的微机监控。微机化红外测温监控系统已在生产中应用,防止了废品,有效地提高了离心铸造复合轧辊的质量,取得了良好的经济效益。 展开更多
关键词 离心铸造 复合轧辊 凝固 数值模拟
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钛合金铸件立式离心铸造凝固组织的数值模拟研究 被引量：11
15
作者 吴士平 张军 +3 位作者 徐琴 郭景杰 施家飞 辛惠军 《中国体视学与图像分析》 2010年第2期134-140,共7页
本文采用ProCAST数值模拟软件对钛合金薄壁复杂构件立式离心铸造过程进行了数值模拟。通过与实验件组织结果进行对比,确定了钛合金铸件采用ProCAST软件进行凝固组织模拟所需参数。在此基础上通过改变浇注工艺方案(浇注温度、铸型温度、... 本文采用ProCAST数值模拟软件对钛合金薄壁复杂构件立式离心铸造过程进行了数值模拟。通过与实验件组织结果进行对比,确定了钛合金铸件采用ProCAST软件进行凝固组织模拟所需参数。在此基础上通过改变浇注工艺方案(浇注温度、铸型温度、离心转速参数),研究了钛合金薄壁复杂铸件在立式离心场下不同浇注工艺条件下的凝固组织特征,获得了凝固组织随工艺参数的变化规律。 展开更多
关键词 立式离心铸造 凝固组织 薄壁复杂构件 钛合金 数值模拟
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立式离心浇注精密铸造技术研究进展
16
作者 王晨旭 丁鑫 +5 位作者 王新秀 张永 于忠军 夏峰 方虹泽 陈瑞润 《铸造技术》 CAS 2024年第10期932-944,共13页
离心铸造是将金属液注入高速旋转的铸型内,使其做离心运动充满铸型形成铸件的技术。根据转轴位置的不同,可将其划分为卧式和立式离心铸造。通过离心铸造的方式生产中空筒形和环形铸件及铸管等,生产效率高、成本低,且铸件组织细密。按照... 离心铸造是将金属液注入高速旋转的铸型内,使其做离心运动充满铸型形成铸件的技术。根据转轴位置的不同,可将其划分为卧式和立式离心铸造。通过离心铸造的方式生产中空筒形和环形铸件及铸管等,生产效率高、成本低,且铸件组织细密。按照旋转轴位置分类,离心铸造可以分为水平(或卧式)离心铸造和立式离心铸造。立式离心铸造相较于卧式离心铸造占地小、操作方便、材料适用性好、工艺灵活性高,已有几十年的历史,最早用于生产火炮弹壳等军事产品。随着立式离心铸造技术的不断发展,已被广泛应用于民用领域。本文从关键技术、数值模拟、典型铸件3个方面,简述了国内外近几年立式离心铸造技术的研究进展,介绍了可铸金属的选择、铸造工艺设计、铸型选择与设计、离心铸造涂料、离心铸造机等的研究成果,呈现了光滑粒子流体动力学(SPH)法、粒子跟踪测速(PTV)法、夹杂物运动规律等方法在立式离心铸造数值模拟方面的应用,列举了双金属复合轧辊、锥段转鼓、大口径厚壁变径管等立式离心铸造技术的典型铸件案例。 展开更多
关键词 离心铸造 数值模拟 铸造工艺 铸造设备
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离心铸造充型及凝固过程数值模拟 被引量：4
17
作者 吴士平 张军 +2 位作者 徐琴 郭景杰 傅恒志 《铸造设备研究》 2008年第6期25-27,共3页
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。
关键词 立式离心铸造 卧式离心铸造:数值模拟
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钛合金离心铸造数值模拟技术及应用 被引量：8
18
作者 凌云 王红红 +4 位作者 周建新 南海 高富辉 王红 殷亚军 《铸造设备与工艺》 2015年第1期31-34,共4页
铸造CAE在复杂钛合金铸件的离心铸造凝固过程模拟,预测了钛合金铸件铸造过程的可能缺陷。简要介绍了复杂钛合金离心铸造过程数值模拟技术,包括钛合金的充型凝固模拟、凝固过程温度场数值模拟及预测缩松缩孔等,并给出了华铸CAE软件对典... 铸造CAE在复杂钛合金铸件的离心铸造凝固过程模拟,预测了钛合金铸件铸造过程的可能缺陷。简要介绍了复杂钛合金离心铸造过程数值模拟技术,包括钛合金的充型凝固模拟、凝固过程温度场数值模拟及预测缩松缩孔等,并给出了华铸CAE软件对典型的复杂钛合金支板铸件进行模拟和模拟结果分析的应用案例。应用表明,该软件能够准确地预测钛合金铸件可能产生的气孔、缩松缩孔等缺陷等。 展开更多
关键词 铸造CAE 数值模拟 钛合金铸件 离心铸造 华铸CAE
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基于42CrMo环件短流程离心铸造工艺数值模拟研究 被引量：2
19
作者 贾璐 李永堂 《铸造设备与工艺》 2016年第3期19-23,27,共6页
针对42CrMo合金钢的离心铸造工艺进行数值模拟研究,以短流程生产工艺为基础,对铸坯出模前和出模后的情况建立模型,利用Pro CAST数值模拟软件,针对不同浇注温度和出模温度进行温度场和应力场研究。通过分析得到,浇注温度过高会造成充型不... 针对42CrMo合金钢的离心铸造工艺进行数值模拟研究,以短流程生产工艺为基础,对铸坯出模前和出模后的情况建立模型,利用Pro CAST数值模拟软件,针对不同浇注温度和出模温度进行温度场和应力场研究。通过分析得到,浇注温度过高会造成充型不均,出模前铸件应力随出模温度的升高而增加,出模后铸件应力值低于出模前。铸造最佳工艺参数：浇注温度为1 520℃,出模温度为1 000℃~1 520℃. 展开更多
关键词 短流程 42CrMo合金钢 离心铸造 数值模拟
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离心铸造梯度功能材料凝固过程的数值模拟 被引量：2
20
作者 徐自立 孙红光 《武汉科技学院学报》 2007年第10期37-40,共4页
介绍对离心铸造梯度功能材料的成形过程中的温度场、浓度场的计算方法,实现凝固过程中温度和初生相浓度变化的数值模拟。
关键词 离心铸造 梯度功能材料(FGM) 数值模拟
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