viewcast在超超临界汽轮机缸体铸造工艺优化应用

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1、圄铸Found造ryEng工inee程ringViewCast在超超临界汽轮机缸体铸造工艺优化的应用贺腾，俞正江，李直，康进武(1．上海重型机器厂有限公司，上海200245；2．清华大学，北京100084)摘要：超超临界汽缸体自企业试制以来，质量一直不够理想，存在缩孔、缩松缺陷，虽尝试对铸造工艺进行改进，但未有大的改变。利用ViewCast铸造模拟软件对其铸造工艺进行数值模拟，分析其缺陷形成原因和机理，并提出优化工艺方案。通过对优化工艺进行模拟，结果表明，优化工艺中的方案是合理的，实现了铸件的顺序凝固

2、，消除了缩孔、缩松缺陷，提升了铸件质量。关键词：ViewCast；汽缸体；数值模拟；优化工艺中图分类号：TG269文献标识码：A文章编号：1673-3320(2015)06-0024-07ApplicationofViewCastintheCastingTechnologyOptimizationofUltraSupercriticalCylinderBlockHETeng’，YUZhengjiang’，LIZhi’，KANGJinwu。(1．ShanghaiHeavyMachineryPlantCo

3、．，Ltd．，Shanghai200245，China2．TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Thequalityoftheultrasupercriticalcylinderblock，sincetheenterprisetrial，isnotgoodenough．Thereareshrinkageporosityandshrinkagedefects．Althoughithasbeentriedtoimprovethecastingpro

4、cess，nobigchange．UsingViewCastcastingsimulationsoftwaretosimulatethecastingprocess，analyzethereasonsandmechanismofthedefects，andputforwardtheoptimizationprocessplan．Throughsimulation，theresultsshowthat，theschemeisreasonable，theorderofcastingisrealized，t

5、heshrinkageandshrinkagedefectsareeliminated，andthecastingqualityisimproved．Keywords：ViewCast；cylinderblock；numericalsimulation；optimizationtechnology随着我国超超临界发电机组的快速发展，1高压外缸零件结构与技术要求机组关键材料需求越来越大，而且主要通过国外1．1零件结构进口，国外供货商延长供货周期，并趁机大幅度图1是为某汽轮机厂生产的超超临界汽轮机提高价格

6、，造成机组制造成本大幅度上升。为提高压外缸结构示意图，铸件净重38t，材质为高我国的火电设备制造能力，解决受制于人的局GX12CrMoWvNbN10．1—1，铸件主要由3部分组成：喇叭口、筒身及2个水平管。零件外形尺面，中国有数家铸造企业均积极开展超超临界发寸：电机组关键材料国产化研究，上重公司对某型号3808mm×2800mm×2693mm，管口超超临界汽轮机高压外缸铸钢件进行了试制研923mm。究。收稿日期：2015-09-09作者简介：贺腾(1981一)，男，工程师，主要从事大型铸钢件的铸造研究

7、、机器产品加工相关工作24I2ol5年第6期●ViewCast在超超临界汽轮机缸体铸造工艺优化的应用贺表2高压外缸铸件力学性能要求屈服强度抗拉强度断后伸长率断面收缩率冲击吸收功尺D02／MpaRm／MpaA(％)Z(％)k／J≥520680-850≥l5≥40≥35注：3"~-V型冲击试样的平均值，其巾最小值不得低于30J。1．2．3显微组织显微组织为回火马氏体，晶粒度不粗于1级。1．2．4探伤检验(a)剖视图图2高压外缸无损检测图图2为高压外缸无损检测图，其中uT按照PS1．0020标准执行，MT按

8、照PS1．002l标准执行。另外，图中网格部分，如喇叭口、水平管口及所有焊接处为1级区(探伤当量1．5mm)，其余为2级区(探伤当量3．0mm)。(b)三维实体图1高压外缸结构示意图2铸造工艺设计1．2技术要求高压外缸进汽端结构复杂、热节分散，在1．2．1化学成分铸件的凝固过程中不利于钢液补缩，极易产生缩高压外缸铸件材料牌号为孔、缩松等铸造缺陷。在试制过程中，工厂技术GXl2CrMoWVNbNl0—1—1，属于低碳马氏体耐热人员调整了工艺思路，对原方案进