亿锦天泽钢铁有限公司
铸铁型材对缺陷因子数据进行预处理,随机地将其划分为训练样本集和测试样本集。并基于此模型研究了各项影响因子对砂芯质量影响的敏感强弱,铸铁型材结合实际过程相关参数的波动性获得过程控制策略,用以指导实际生产。 铸铁型材在重工业中需求量大,被广泛应用于交通运输、机床、印刷、农业机械等支柱行业。拉坯工艺参数设置是铸铁型材生产中的关键环节,设置不合理会导致拉漏、拉断等生产事故和产生表面裂纹等铸造缺陷。对鼓肚缺陷,在铸铁型材的水平连铸过程中采用反弧度法工艺,即通过新型的石墨套与引锭装置来实现的,通过实施反弧度法工艺,铸铁型材的鼓肚现象得到有效。但由于在率次实验过程中,刚开始生产铸铁型材时的拉拔速度比较慢、拉拔周期较长,使铸铁型材在结晶器的停留时间过长,导致在扁平方向上铸铁型材顶部略微向下凹,当拉拔参数调整合适时,下凹及鼓肚现象基本消失。 反弧度法工艺制各的铸铁型材组织更为均匀,力学性能更为优良。与实施反弧度法之前的铸铁型材相比,实施反弧度法之后的铸铁型材硬度得到提高,组织更为均匀,并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求。然而使用ProCAST软件模拟铸铁件水平连铸成型过程时,缩孔分布模拟结果与实际情况不符;另一方面水平连铸多采用经验设计法设计费时费力;此外目前关于晶粒生长方面的研究还不能有效控制铸铁型材的性能。本文结合科技部合作专项对铸铁件水平连铸成型过程模拟技术及工艺设计进行了研究,通过炉前分析方法并结合JMatPro软件,得到了灰铸铁在凝固过程的材料密度变化曲线,实现了铸铁件水平连铸充型与凝固在一个计算模型中完成,准确预测了铸铁型材的缩孔位置。
由于球墨铸铁铸铁型材水平连铸过程中糊状凝固的凝固特点,使得铸铁型材必然存在缩松缩孔。如何从工艺上有效地抑制缩松缩孔缺陷问题一直是人们研究的重点。大型球墨铸铁型材往往由于其体积大、结构较复杂,铸型膨胀较难控制等原因,导致其缩松缩孔更难控制,因此对工艺设计提出了更高的要求。铸铁型材在重工业中需求量大,被广泛应用于交通运输、机床、印刷、农业机械等支柱行业。拉坯工艺参数设置是铸铁型材生产中的关键环节,设置不合理会导致拉漏、拉断等生产事故和产生表面裂纹等铸造缺陷。对鼓肚缺陷,在铸铁型材的水平连铸过程中采用反弧度法工艺,即通过新型的石墨套与引锭装置来实现的,实施反弧度法之后的铸铁型材硬度得到提高,组织更为均匀,并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求。同时,伸长率指标均超过LZQT500-7规定的指标。与拉伸性能结果类似,反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。 (1)根据铸铁型材结构特点并结合数值模拟的的结果,分析导致大面积缩松缩孔缺陷的原因:此类外形尺寸长而大,内部空腔结构复杂热节较多的大型铸铁型材,要实现同时凝固很困难,利用球墨铸铁自补缩来解决缩松不可行,必须加强补缩作用,合理设置冒口和冷铁,确保补缩通道顺畅。 (2)建立铸铁型材的有限元模型,运用ProCAST软件对各个方案进行了水平连铸过程模拟仿真,对缩松缩孔进行了预测,并对仿真结果进行对比分析,结合理论分析和模拟仿真的情况对铸铁型材工艺进行了优化。(3)针对优化后的工艺,确定了一套实验方案,并对优化后的工艺方案进行了实验验证,实验结果一致表明,工艺优化后铸铁型材缩松缩孔缺陷情况得到有效改善,成功解决了此类大型球铁件的水平连铸生产难题。