離心鑄造復(fù)合軋輥的凝固過程模擬.pdf

1、離心鑄造復(fù)合軋輥外層采用臥式離心鑄造,芯部采用重力鑄造,成品經(jīng)探傷發(fā)現(xiàn)存在縮松。本課題運(yùn)用ProCAST軟件對復(fù)合軋輥鑄造過程進(jìn)行模擬,并進(jìn)行工藝優(yōu)化。
　　 ProCAST離心鑄造模塊是針對立式離心鑄造開發(fā)的,不能直接用于臥式離心鑄造。通過分析兩種離心鑄造的充型特點(diǎn)、受力情況、流場計(jì)算模型和凝固時的收縮特點(diǎn),創(chuàng)造性地提出臥式離心鑄造的模擬方法:建模時不建立澆注系統(tǒng)、澆口設(shè)置在軋輥外層內(nèi)表面、旋轉(zhuǎn)軸與重力方向垂直、關(guān)閉縮松模型。

2、結(jié)果表明,充型及凝固過程與實(shí)際一致。芯部重力鑄造過程模擬時,將外層溫度場導(dǎo)入作為初始溫度條件,實(shí)現(xiàn)了兩種工藝在軟件中的銜接。
　　 在模擬時,界面換熱系數(shù)為關(guān)鍵參數(shù),本文首次提出采用逆驗(yàn)證法確定其數(shù)值。即選用不同的界面換熱系數(shù)進(jìn)行模擬,將模擬得到的凝固時間、指定點(diǎn)溫度、縮孔縮松位置和大小等與實(shí)際進(jìn)行對比,當(dāng)兩者一致時對應(yīng)的界面換熱系數(shù)確定為正確值。用此方法確定了五種界面的換熱系數(shù)。
　　 通過分析,選擇了澆注溫度、澆注速