灰铁转子座缺陷预测及优化
2015-11-04 徐双龙、曹献群、韩猛、杜留安
产品灰铁转子座为压缩机重要部件，不允许任何缩孔缩松缺陷。运用AnyCasting软件对初始工艺方案模拟预测出多处有缺陷，并在实际铸件中得到验证。因此，根据实际情况通过增加冷铁和冒口、改变浇铸系统等方式不断进行方案优化，运用软件进行模拟预测，确立了最佳方案，从而缩短试制周期，预防生产中批量缺陷的发生。实践证明，模拟结果与生产实际相符合，获得了较好的应用效果。
关键词
数值模拟；缩孔缩松；工艺优化
产品灰铁转子座是压缩机的重要部件，需要通过动、静平衡检测，不允许存在任何缩孔、缩松缺陷。初始方案中模拟预测结果和实际铸件缺陷结果一致，多处有缩孔缩松缺陷。
图 1
缺陷1 模拟结果与实际缺陷对比
缺陷2 模拟结果与实际缺陷对比
缺陷3 模拟结果与实际缺陷对比
针对于此，提出了改进方案1，该方案使缺陷2、3得到解决，缺陷1还未能解决。并且，在大孔两侧部位出现新的缩松缺陷，标记为缺陷4，具体见图4。
图 2
增加发热冒口后，并未解决周边缩孔位置1缺陷。
图 3
产品做射线探伤发现图4大孔两侧部位有5级左右缩松缺陷，解剖出的缺陷如4图所示。
图 4
对此，采用了改进方案2。至此，位置1和位置4缩松缺陷得以消除。
图 5
去掉热冒口，在附近的法兰设普通冒口，缩松缺陷消除。
通过冒口与冷铁的配合使用，将孤立液相区缩小、分散，使铸件快速均衡凝固，从而消除缩松缺陷。
缩松缺陷时，根据实际情况将冷铁与冒口配合使用，冷铁消除热节，冒口躲开热节又靠近热节，使铸件均衡凝固，对解决灰铁的局部缩松较为有在解决效；对产品原工艺进行模拟，显示缺陷风险区与产品实际缺陷情况基本吻合；模拟软件的应用，在产品生产试制时能少走弯路，预防生产中批量缺陷的发生。
关于AnyCasting
AnyCastingCo., Ltd.成立于2001年，总部位于韩国首尔。专业开发金属材料成型CAE模拟分析软件，并提供和铸造相关的工程咨询服务。通过十多年为大量不同领域的汽车、电子、重工、连续铸造行业的客户提供铸造工程咨询服务，AnyCasting积累了丰富的铸造工程经验，并不断地将实际的工艺经验在软件功能中得以实现，使得AnyCasting日益成为当今技术最先进，包含丰富实际工程经验的铸造模拟分析软件。