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1、第21卷摇第1期材摇料摇科摇学摇与摇工摇艺Vol.21No.1摇摇2013年2月MATERIALSSCIENCE&TECHNOLOGYFeb.,2013摇摇摇摇摇摇核级蝶阀阀体铸造工艺数值模拟1121徐志新,余新泉,顾摇洋,张友法(1.东南大学江苏省先进金属材料高技术研究重点实验室,南京211189;2.江苏神通阀门股份有限公司,江苏启东226232)摘摇要:蝶阀阀体是蝶阀上的核心零部件,服役时承受高温高压,因而要求其组织致密,不允许有缩孔、缩松和气孔等缺陷.本文先用SolidWorks软件对蝶阀体进行实体造型,然后利用JSCAST软件对铸件进行充型和凝固过程模拟,预测铸件充型过程
2、中可能产生的充填不良、裹气现象及凝固过程中可能发生缩孔、缩松缺陷的位置,然后对模拟结果进行工艺优化.模拟结果表明,改进后的铸造工艺能够实现平稳的充型,充型结束后铸件各部位温差较小;铸件能够顺序凝固,有害热节全部消失,缩孔或缩松缺陷也相应的消除.实际生产对模拟结果进行了有效的验证.关键词:阀体;充型;凝固;热节;缩孔中图分类号:TG245文献标志码:A文章编号:1005-0299(2013)01-0118-05Numericalsimulationofcastingprocessfornuclearpowerbutterflyvalvebody1121XUZhi鄄xin,YUXin鄄
3、quan,GUYang,ZHANGYou鄄fa(1.JiangsuKeyLaboratoryofAdvancedMetallicMaterials,SoutheastUniversity,Nanjing211189,China;2.JiangsuShentongValveCo.,Ltd,Qidong226232,China)Abstract:TheSolidWorksandJSCASTsoftwareareusedtosimulatethemoldfillingandsolidificationprocessofnuclearpowerbutterflyvalvebody,andt
4、hepredictionofphenomenaofbadfillingwrappedgasduringmoldfillingprocessandthelocationofshrinkage,shrinkageporosityinsolidificationprocessaregiven,atlast,thefillingandsolidificationprocessareoptimized.Thesimulationresultsshowthatthesmoothfillingprocessandordersolidificationcanbeachievedandthetemp
5、eraturedifferencebetweenthepartsofcastingissmallafterfilling.Thehotspotdefectsalmostdisappear,andtheshrinkageandporositydecreases.Theactualproductionhasverifiedthesimulationresults.Keywords:valvebody,filling,solidification,hotspots,shrinkagecavity摇摇口径为1200mm的核3级蝶阀是阀门中有优势.利用该技术,铸件的缺陷可以在生产前被有代表性
6、的阀门,由于蝶阀铸件尺寸较大,形状复效预测,根据模拟结果,技术人员可以及时进行工杂,截面厚薄悬殊.这类铸件常处于高温、高压工艺改进,从而最大程度地避免铸件充型凝固过程作状态,对其强度、刚度尤其是密封性要求非常严中出现的裹气、充填不良、缩孔(松)、气孔等缺格.因此在铸造生产中严禁有缩孔、缩松和气孔等陷.在过去的几十年里,许多学者对这方面的工作[1-3]进行了深入且系统的研究[4-8].但长期以来,铸造缺陷的产生.将计算机模拟与仿真技术应用于铸造业中,具有传统的“试错法冶所无法比拟的过程的数值模拟主要集中在凝固过程的模拟研究上,这就使得数值模拟只能对缩孔、缩松等缺陷进收稿日期:2012
7、-04-28.行预测,而对充型过程中产生的缺陷,如由于温度基金项目:江苏省重大科技成果转化资金资助项目分布不均引起的气孔缺陷研究很少.本文利用数(BA2010099).值模拟与仿真软件JSCAST对铸钢阀体的充型和作者简介:徐志新(1987-),男,硕士研究生.通信作者:余新泉,E鄄mail:x.q.yu@163.com.凝固过程的温度场和流场进行了数值模拟,并根第1期徐志新,核级蝶阀阀体铸造工艺数值模拟·119·2据模拟结果对原有工艺进行了改进,从而解决了W/(m·
