基于固-液界面溫度梯度的鑄鋼件補縮路徑計算研究.pdf

1、鑄造作為金屬材料成形的重要手段之一，其鑄件質(zhì)量主要取決于鑄造凝固過程中孔松缺陷的控制。因此需通過設(shè)計合理的補縮系統(tǒng)控制孔松缺陷，從而得到高質(zhì)量的鑄件。冒口的設(shè)計優(yōu)化是補縮系統(tǒng)設(shè)計中極為重要的部分，通過傳統(tǒng)設(shè)計方法可獲得熱節(jié)點的大小及位置等信息，雖然據(jù)此能設(shè)計冒口形狀和尺寸，但缺少補縮路徑的方向和長度信息，無法為冒口位置設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)，導(dǎo)致設(shè)計的冒口可能并非最優(yōu)。針對此，以鑄鋼件為例，重點研究了其補縮路徑的計算方法。
　　首先，建

2、立了鑄鋼件凝固過程固-液界面表征模型，該模型以二維和三維溫度場的數(shù)值模擬分析結(jié)果為基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)二維和三維空間中對不同時刻固-液界面的定量化表征。
　　其次，提出了鑄鋼件凝固過程二維和三維空間補縮路徑的計算方法。在二維空間中分16種情況對不同時刻固-液界面溫度梯度的計算討論分析；在三維空間中分十大類共64種情況對不同時刻固-液界面溫度梯度的計算討論分析。最終均根據(jù)Pij=Pi(j-1)+▽t·Δx對鑄鋼件進(jìn)行補縮路徑的計算，獲得了