消失模鑄造是一種近凈成型技術(shù),具有工藝設(shè)計(jì)靈活、生產(chǎn)成本低、環(huán)境污染小、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。消失模鑄造技術(shù)應(yīng)用較為廣泛,但在低碳鋼領(lǐng)域的研究和應(yīng)用較少,限制其推廣應(yīng)用的主要為增碳缺陷。隨著消失模低碳鋼鑄件的需求日益增多,如何解決鑄鋼件的增碳缺陷成為了現(xiàn)階段亟待突破的技術(shù)難題。本文以一種橋梁支座低碳鑄鋼件為研究對(duì)象,基于ProCast數(shù)值模擬軟件對(duì)消失模鑄造充型及凝固過(guò)程進(jìn)行模擬分析,并結(jié)合生產(chǎn)驗(yàn)證和對(duì)增碳缺陷的實(shí)驗(yàn)研究,確定出較優(yōu)工藝方案,以期達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的目的。本文針對(duì)該產(chǎn)品結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了兩種澆注方案:水平澆注和垂直澆注。通過(guò)數(shù)值模擬分析和生產(chǎn)驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)垂直澆注時(shí)金屬液充型更加平穩(wěn),液面上升速度更快,泡沫模樣氣化更加充分,試驗(yàn)件生產(chǎn)和加工后缺陷更少。采用正交試驗(yàn)的方法對(duì)澆注溫度、負(fù)壓度、模樣密度對(duì)冒口補(bǔ)縮的影響程度進(jìn)行了研究,得出最優(yōu)工藝參數(shù)組合方案為:澆注溫度1680℃、模樣密度20g/L、負(fù)壓度0.05MPa。為了降低生產(chǎn)成本,對(duì)該工藝方案進(jìn)行了二次優(yōu)化,通過(guò)增設(shè)外冷鐵、采用發(fā)熱覆蓋劑、降低冒口尺寸,將工藝出品率提升至65%。通過(guò)采用EPS和STMMA兩種泡沫材料進(jìn)... 

【文章來(lái)源】：河北科技大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

一種鋼鋼鋼支座三三模型

應(yīng)該具主耐寒能力、耐腐蝕能力。本課題研究的鋼鋼鋼支座采用一種新型的耐低溫耐大氣腐蝕鑄鋼，牌號(hào)為ZGS10CrNiCu[53]，其化學(xué)成分見(jiàn)表2-1。表2-1ZGS10CrNiCu的化學(xué)成分由于此鋼種為一種新型的耐腐蝕鑄鋼，其熱物性參數(shù)在增關(guān)文獻(xiàn)資料中并未尋獲，但新版的ProCAST軟件可以通過(guò)輸入合金材料的化學(xué)成分來(lái)自動(dòng)計(jì)算生成各項(xiàng)熱物性參數(shù)。本模擬方案取化學(xué)成分的中限值生成該鋼種的熱物性參數(shù)，經(jīng)計(jì)算得出，ZGS10CrNiCu的液增主溫度為1512℃，固增主溫度為1269℃。熱導(dǎo)率、密度、熱焓和粘度的值均為隨溫度變化的函數(shù)值，分別見(jiàn)圖2-2、圖2-3、圖2-4和圖2-5。圖2-2熱導(dǎo)率圖2-3密度鑄鋼牌號(hào)wt.%CSiMnPSCrNiCuZGS10CrNiCu0.07~0.12≤0.60.6~1.4≤0.015≤0.0150.8~1.20.5~1.00.3~0.5

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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]消失模鑄造生產(chǎn)不銹鋼的碳缺陷及防治措施[J]. 鄒杰,孫蘭,王偉,屈志.  中國(guó)鑄造裝備與技術(shù). 2019(03)
[2]新型鑄造材料寶珠砂的應(yīng)用[J]. 陳兆杰,劉滿(mǎn)對(duì),王柏勤,李忠澤.  鑄造設(shè)備與工藝. 2018(06)
[3]寶珠砂在大型鑄鋼件上的應(yīng)用[J]. 陳兆杰,劉滿(mǎn)對(duì),王柏勤.  鑄造技術(shù). 2018(10)
[4]消失模鑄鋼件增碳缺陷的研究現(xiàn)狀[J]. 趙紅樂(lè),張文魁,李志勇,謝斌,寧養(yǎng)豪,弓盛文,李顯榮,關(guān)志昊.  鑄造技術(shù). 2018(09)
[5]Investigation of carbon contamination in lost foam castings of low carbon steel[J]. Oznur Kilic,Serhat Acar,Alptekin Kisasoz,Kerem Altug Guler.  China Foundry. 2018(05)
[6]耐低溫耐大氣腐蝕鑄鋼件的研究與生產(chǎn)[J]. 張嶺,李立新.  鑄造. 2018(09)
[7]消失模鑄造澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則[J]. 范家建,李楊.  現(xiàn)代鑄鐵. 2018(02)
[8]消失模鑄造模樣材料結(jié)構(gòu)及其燃燒性能研究[J]. 白明雪,朱協(xié)彬,尹博,陳志浩,徐達(dá)義,趙軍.  安徽工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[9]鑄鋼用水基消失模涂料研究[J]. 張留偉,邵俊,汪磊.  鑄造技術(shù). 2018(01)
[10]高速鐵路梁橋減隔震研究[J]. 溫留漢·黑沙,鄒爽,周福霖,楊斌,陳輸,趙海超,朱德均.  鐵道工程學(xué)報(bào). 2017(07)

碩士論文
[1]鑄鋼閥體消失模鑄造工藝優(yōu)化[D]. 李祥慧.太原科技大學(xué) 2017
[2]橋梁支座及防落梁裝置抗震性能研究[D]. 喬海東.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2016
[3]鋁合金消失模鑄造充型特性研究[D]. 張少博.河北科技大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3229648