擴(kuò)散體鑄件的凝固收縮分析及鑄造工藝優(yōu)化.pdf

1、擴(kuò)散體是安全殼噴淋泵的重要零件，屬于壓水堆泵不承壓的內(nèi)件，材料為ZG0Cr13Ni4Mo，是一種低碳馬氏體不銹鋼。由于其屬于核級安全設(shè)備的零件，各項要求都很嚴(yán)格，最后需做拉伸試驗、沖擊試驗、滲透檢驗、射線照相檢驗和尺寸檢驗等，鑄件不得有起皮、裂紋、砂眼、縮孔、縮松等缺陷；由于噴淋泵的流量、揚(yáng)程等參數(shù)要求，對擴(kuò)散體零件的尺寸精度要求也較高。擴(kuò)散體鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)部有螺旋形流道，結(jié)構(gòu)梯度較大，其材料受合金元素的影響，收縮率較大，容易出現(xiàn)收縮

2、缺陷，同時尺寸精度也難以保證。
　　本課題結(jié)合企業(yè)實際生產(chǎn)情況，解決企業(yè)在擴(kuò)散體鑄件的生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題。本文運(yùn)用UX8.0軟件對擴(kuò)散體進(jìn)行三維建模，介紹了初始工藝方案的設(shè)計情況，并運(yùn)用AnyCasting鑄造模擬軟件對初始工藝方案進(jìn)行數(shù)值模擬，通過對充型過程和凝固過程的分析，預(yù)測擴(kuò)散體可能出現(xiàn)的收縮缺陷，軟件仿真結(jié)果與鑄件實際生產(chǎn)結(jié)果是一致的。針對初始方案中鑄件凝固過程出現(xiàn)了縮孔、縮松的缺陷，提出了改進(jìn)措施，在鑄件內(nèi)圈下表面增

3、加了一圈均勻布置的外冷鐵，在底部法蘭處增加了一個暗冒口；對鑄件存在的尺寸偏差問題進(jìn)行了分析，認(rèn)為初始工藝方案采用統(tǒng)一的收縮率不能滿足擴(kuò)散體這種復(fù)雜鑄件對尺寸精度的要求，通過三維掃描測出了其尺寸偏差值，確定了修模參數(shù)。為了尋找擴(kuò)散體鑄造工藝的最優(yōu)參數(shù)，設(shè)計了正交試驗，得到了最優(yōu)的參數(shù)組合。通過模擬結(jié)果和生產(chǎn)驗證，改進(jìn)后的工藝方案達(dá)到了提高擴(kuò)散體鑄件質(zhì)量的目的，改進(jìn)措施是有效可行的。
　　本課題結(jié)合CAD、CAE技術(shù)，解決了擴(kuò)散體鑄件