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厚大断面球铁件凝固过程的数值模拟

周雪

  本文采用PROCAST软件对球铁核乏燃料容器铸件凝固过程进行数值模拟,并探讨其工艺改进。方案一的铸造工艺没有采用任何强制冷却措施,结果表明,球铁核乏燃料容器铸件的凝固时间为84141s,凝固时间极长,球化衰退极为严重;方案二,在对球铁核乏燃料容器铸件设置合理的冷铁后进行凝固过程模拟,铸件的凝固时间为10602s,凝固时间较之方案一缩短了87%,因此,冷铁的加入能有效的缩短铸件的凝固时间,但是方案二的模拟结果仍然无法达到实验的要求;方案三,针对方案二的不足,对铸件的中心部位设置合理的冷却水管后进行凝固过程模拟,结果表明,铸件的凝固时间为10409s,虽然方案三较之方案二的凝固时间有所减小,但是仅仅在中心部位新加入的冷却水管难以有效减小铸件的凝固时间,铸件上部中心位置为最后凝固区域,此位置还有轻微的球化衰退现象;方案四,在方案三的基础上,优化了水冷工艺,在铸件上部的外侧添加冷却水管,并对凝固过程进行模拟,铸件的凝固时间为7167s,铸件能够在要求的时间内完全凝固,避免了球化衰退对球铁核乏燃料容器铸件的组织和性能的影响。 通过使用PROCAST软件,对采用不同强制冷却方式的球铁核乏燃料容器铸件凝固过程进行数值模拟,并对工艺的合理性进行了预测,不断地对工艺进行优化,最终得到了合理的铸造工艺。……   
[关键词]:球墨铸铁;PROCAST;数值模拟;球化衰退
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:哈尔滨理工大学2011年