本文關(guān)鍵詞：YLC12合金鋼閥體成形工藝優(yōu)化模擬研究

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【摘要】：YLC12合金鋼閥體是石油輸送過程中重要的連接件,常處于高壓狀態(tài),其服役環(huán)境惡劣。本文通過凝固數(shù)值模擬技術(shù),預(yù)測可能產(chǎn)生的鑄造凝固缺陷并優(yōu)化工藝,為企業(yè)生產(chǎn)提供參考。針對YLC12合金鋼閥體以企業(yè)生產(chǎn)的實際工藝方案,分別選取三組澆注溫度為1560℃、1600℃C、1620℃,三組澆注時間為40S、45S、50S進(jìn)行了模擬凝固研究。結(jié)果顯示：澆注溫度為1600℃和澆注時間為45S時為最佳工藝參數(shù),其縮松體積為89.9cc,最大縮孔率為0.992。進(jìn)一步對鑄件工藝方案進(jìn)行優(yōu)化,使用保溫冒口代替原普通冒口,去除底部冒口,增加使用冷鐵進(jìn)行模擬研究,結(jié)果表明：鑄件上的縮孔縮松總體積減少為71.61cc。另外,從改變冒口高度和冒口直徑的角度繼續(xù)進(jìn)行工藝優(yōu)化,模擬結(jié)果表明當(dāng)冒口高度為260mm,冒口直徑縮小10%時,鑄件的補(bǔ)縮效果最佳,其鑄造工藝出品率提高了6%。此外,根據(jù)模擬分析結(jié)果結(jié)合鑄件結(jié)構(gòu)特點對其鑄造工藝進(jìn)行了重新設(shè)計。依據(jù)澆注系統(tǒng)的設(shè)計準(zhǔn)則,重新設(shè)計了直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道。在保證其他工藝參數(shù)相等的前提下進(jìn)行模擬,模擬結(jié)果顯示工藝一的最大縮孔率為0.975,工藝二的最大縮孔率為0.971。對工藝二進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化后最大縮孔率為0.926,縮孔總體積為69.85cc。反饋企業(yè)試生產(chǎn),其鑄件質(zhì)量改進(jìn)效果明顯。最后,本文還對鑄件在不同溫度下落砂的殘余應(yīng)力進(jìn)行了研究,分析了鑄件分別冷卻到700℃、600℃、500℃溫度時落砂后的應(yīng)力變化。模擬結(jié)果顯示殘余應(yīng)力隨著落砂溫度的提高而增大。確定了開箱落砂溫度為500℃,此時在大冒口根部的應(yīng)力最小為307Mpa。在鑄件外側(cè)選取四個點分析其位移隨時間的變化規(guī)律,結(jié)果顯示鑄件各個部位的X、Y、Z方向的收縮狀態(tài)并不相同。統(tǒng)計各點應(yīng)變量可為企業(yè)工藝設(shè)計提供參考數(shù)據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG24

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本文編號：1164160