2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、電熔鋯剛玉耐火材料是常用的玻璃窯筑窯材料。隨著玻璃行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,其質(zhì)量也需要不斷提高。氣孔、縮孔縮松、裂紋掉角等鑄造缺陷的產(chǎn)生,降低制品抗侵蝕性能,影響成品率和使用壽命。為解決上述問題,本文以33#電熔鋯剛玉磚為對象,研究材料導(dǎo)熱和流動性能變化,結(jié)合高溫顯微結(jié)構(gòu)對其機(jī)理進(jìn)行分析。并采用逆向倒推手段,將結(jié)果應(yīng)用于模擬邊界設(shè)置。通過 AnyCasting軟件建立有限差分模型,研究生產(chǎn)過程中澆注溫度、澆注時(shí)間、砂型材料、保溫材料對溫度場和應(yīng)

2、力場的影響,提出改善制品質(zhì)量的工藝方案。結(jié)論如下:
  (1)材料的導(dǎo)熱能力隨溫度的升高而降低,受氧化鋯相變、玻璃相熔化等因素影響,1000℃-1400℃導(dǎo)熱系數(shù)產(chǎn)生11.80%波動,1750℃時(shí)達(dá)5.978 W·m-1·K-1。氧化鋁、氧化鋯顆粒高溫下的熔解增加了材料的流動阻力。1800℃時(shí),熔體的粘度為2.37mPa·s。
 ?。?)通過高溫掃描顯微鏡、XRD、DSC等,研究變溫過程中氧化鋯和玻璃相行為。結(jié)果表明:氧化鋯

3、 m→t的轉(zhuǎn)變發(fā)生在1172℃-1172.6℃、1190.1℃-1199.5℃兩個(gè)階段,第一階段伴隨著玻璃相的熔化析出,體現(xiàn)了相變反應(yīng)具有熱滯性。氧化鋯t→m的逆向反應(yīng)發(fā)生在993.7℃-974.2℃,伴隨著玻璃相凝固。
 ?。?)通過計(jì)算機(jī)軟件對材料澆注成型過程的溫度場進(jìn)行研究,探討澆注溫度、澆注時(shí)間、砂型材料、保溫材料對鑄件致密性的影響。結(jié)果表明:澆注時(shí)間是控制氣孔形成的關(guān)鍵因素,砂型材料、澆注溫度、保溫材料影響鑄件逐層凝固的

4、方式,控制縮孔縮松的形成。采用澆注溫度1770℃、澆注時(shí)間20s、硅砂(B)砂型(1000℃導(dǎo)熱系數(shù)1.50 W·m-1·K-1)以及粘土質(zhì)材料(F)保溫層(1000℃導(dǎo)熱系數(shù)1.04 W·m-1·K-1)的模擬方案后,澆注面上氣孔明顯減少,縮孔深度為優(yōu)化前的1/4。通過氣孔、縮孔統(tǒng)計(jì)以及退火曲線對比,驗(yàn)證了該方案的可行性。
  (4)以溫度場結(jié)果為載荷,通過熱力耦合計(jì)算對材料澆注成型過程的應(yīng)力場進(jìn)行研究,探討澆注溫度、澆注時(shí)間、

5、砂型材料、保溫材料對鑄件熱應(yīng)力的影響。結(jié)果表明:砂型材料是控制鑄件溫度梯度及應(yīng)力分布的關(guān)鍵因素,澆注溫度和保溫材料也有一定影響。鑄件600mm棱邊1/3-1/2位置、600mm×400mm表面1/3位置以及頂角位置,容易開裂。鑄造工藝應(yīng)力場優(yōu)化結(jié)果同樣是:澆注溫度1770℃、澆注時(shí)間20s、硅砂(B)砂型(1000℃導(dǎo)熱系數(shù)1.50 W·m-1·K-1)以及粘土質(zhì)材料(F)保溫層(1000℃導(dǎo)熱系數(shù)1.04 W·m-1·K-1)。此時(shí)鑄

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