近年來,隨著我國核電、石油化工等行業(yè)的快速發(fā)展,大型筒形件的制造技術(shù)越來越受到人們的重視。與采用實(shí)心鋼錠制造筒形件的傳統(tǒng)制造工藝相比,采用空心鋼錠直接成形的制造技術(shù)省去了鐓粗、沖孔等多道加工環(huán)節(jié),既節(jié)約了能源,又提高了材料的利用率。隨著凝固數(shù)值模擬技術(shù)的完善和凝固軟件的開發(fā),實(shí)現(xiàn)了在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)就可以對大型空心鋼錠的凝固過程進(jìn)行分析,探究影響空心鋼錠凝固過程的因素,為實(shí)際生產(chǎn)中獲得高質(zhì)量的空心鋼錠提供了保障。本文主要內(nèi)容如下:（1）運(yùn)用ProCAST軟件對65t空心鋼錠的凝固過程進(jìn)行模擬計算,分析了內(nèi)壁界面換熱系數(shù)對最終凝固位置的影響,得到實(shí)際生產(chǎn)最終凝固位置為35%時的邊界條件。（2）對4.2t Mn18Cr18N空心鋼錠的凝固過程進(jìn)行了模擬研究,采用與65t空心鋼錠相同的錠型、澆注方式和邊界條件,分析澆注溫度和澆注速度對顯微縮松的影響規(guī)律。模擬結(jié)果表明,凝固結(jié)束后在冒口根部下方靠近內(nèi)壁處出現(xiàn)長條狀的顯微縮松,并隨著澆注溫度和澆注速度的增大呈現(xiàn)增大的趨勢。得到澆注溫度為1415℃,澆注速度為25kg/s的“低溫慢注”的合理澆注工藝。在最佳的參數(shù)下,分析了空心鋼錠凝固過程中溫度場和固相率的... 

【文章來源】：太原科技大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

空心鋼錠傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝Fig.1.1Traditionalproductionprocessofhollowingot

-底盤 2-鋼錠模 3-芯子 4-氣流通道 5-保護(hù)渣 6-外套筒 7-內(nèi)套筒 8-耐火材料 9-鋼10-通氣管 11-氣流通道 12-冷卻氣體 13-上升孔圖 1.2 川崎制鐵空心鋼錠制造技術(shù)示意圖Fig.1.2 Schematic drawing of manufacturing technology for hollow ingot invented byKawasaki Steel國的克羅索公司發(fā)明了一種單套筒式的芯子。芯子由外套筒和中空芯軸組中直接與鋼水接觸，凝固結(jié)束后與鋼錠粘接在一起，經(jīng)過后期鍛造加熱進(jìn)空芯軸與外層套筒之間形成冷卻通道，同時起到支撐芯子的作用，如圖 1卻氣體可以是空氣、惰性氣體的混合物，也可以是單一氣體，可以通過調(diào)流量和各氣體成分的相對含量來控制冷卻強(qiáng)度[14]。

-鋼錠模 3-芯子 4-氣流通道 5-保護(hù)渣 6-外套筒 7-內(nèi)套筒 8-耐火材料10-通氣管 11-氣流通道 12-冷卻氣體 13-上升孔圖 1.2 川崎制鐵空心鋼錠制造技術(shù)示意圖.2 Schematic drawing of manufacturing technology for hollow ingot inventeKawasaki Steel羅索公司發(fā)明了一種單套筒式的芯子。芯子由外套筒和中空芯與鋼水接觸，凝固結(jié)束后與鋼錠粘接在一起，經(jīng)過后期鍛造加與外層套筒之間形成冷卻通道，同時起到支撐芯子的作用，如可以是空氣、惰性氣體的混合物，也可以是單一氣體，可以通各氣體成分的相對含量來控制冷卻強(qiáng)度[14]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]合金凝固過程中顯微組織演化的元胞自動機(jī)模擬[J]. 朱鳴芳,湯倩玉,張慶宇,潘詩琰,孫東科.  金屬學(xué)報. 2016(10)
[2]基于CAFE模型研究過冷度/形核數(shù)對H13鋼微觀組織的影響[J]. 鄧力群,鄒樹梁,唐德文,謝宇鵬,張德,袁聯(lián)雄.  鑄造技術(shù). 2016(09)
[3]大型空心鋼錠的生產(chǎn)實(shí)踐[J]. 來慶紅,田豐,謝全勝,張騰飛.  熱加工工藝. 2016(13)
[4]帽部傳熱條件對鋼錠縮松影響的數(shù)值模擬[J]. 艾新港,張書豪,曹震,李勝利,王國承,劉海嘯,孟凡童.  特種鑄造及有色合金. 2015(11)
[5]Niyama判據(jù)預(yù)測大型鑄鋼件旋回破碎機(jī)橫梁縮孔縮松缺陷[J]. 李榮德,張子慧,向青春,曲迎東,楊桂星,邱克強(qiáng).  鑄造技術(shù). 2015(05)
[6]空心鋼錠制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 郭顯勝,田豐,杜旋,祁一星,梁賢淑.  大型鑄鍛件. 2015(02)
[7]環(huán)件鑄造工藝數(shù)值模擬及試驗(yàn)[J]. 王明禮.  軸承. 2014(12)
[8]空心鋼錠的制造技術(shù)[J]. 郭豐偉,李巳甲,王慶辛,田繼紅,劉建生.  機(jī)械工程與自動化. 2014(05)
[9]大鋼錠凝固界面換熱系數(shù)的數(shù)值模擬[J]. 蘭鵬,張家泉.  鋼鐵研究學(xué)報. 2014(08)
[10]合金凝固過程元胞自動機(jī)模型及模擬方法的發(fā)展[J]. 趙九洲,李璐,張顯飛.  金屬學(xué)報. 2014(06)

博士論文
[1]鑄造合金的微觀組織模擬[D]. 丁恒敏.華中科技大學(xué) 2005

碩士論文
[1]空心鋼錠凝固過程的溫度場模擬[D]. 李昊.沈陽大學(xué) 2015
[2]基于CA法的連鑄小方坯凝固微觀組織模擬[D]. 趙元榕.東北大學(xué) 2011
[3]42CrMo環(huán)件鑄造凝固過程的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙磊.太原科技大學(xué) 2011
[4]大型鑄鋼件凝固過程數(shù)值模擬參數(shù)值優(yōu)化[D]. 李建強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]大型鋼錠凝固過程的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)裝置研究[D]. 亓俊杰.重慶大學(xué) 2010
[6]金屬型鑄造凝固過程鑄件/鑄型界面換熱系數(shù)的研究[D]. 竹勵萍.天津理工大學(xué) 2009



本文編號：3115591