ZM6镁合金大型薄壁砂型铸件数值模拟及缺陷分析

发布时间：2016-10-23 18:32

本文关键词：基于MAGMAsoft的铸造充型凝固过程分析与研究，由笔耕文化传播整理发布。

《哈尔滨理工大学》 2012年

崔林林

【摘要】：本文针对铸造镁合金大型薄壁铸件易产生缩孔、疏松、气孔、夹渣等缺陷，导致成品率低，性能差等问题，以铸造模拟仿真软件MAGMAsoft为工具，模拟了ZM6镁合金大型薄壁铸件的铸造充型及凝固过程。MAGMAsoft为德国专业铸造人员开发的软件，自带数据库为德国标准，而ZM6为国内合金牌号，缺少相应数据库，本课题开发并建立了ZM6的标准数据库，设计了换热系数测量实验，完成了数据库校核。本文基于计算机实体造型技术和数值模拟技术，应用Pro/E完成了铸件、浇注系统的实体造型。通过MAGMAsoft的前处理部分将ZM6镁合金大型薄壁铸件的几何模型导入模拟软件中，根据铸件各部位的形状及壁厚等特点进行了网格划分。随后设定铸件、冷铁以及砂型的边界条件、热物性参数、及机械性能参数。模拟了铸件成型过程中的流场、温度场、以及凝固过程的固相率变化规律，准确地反映了铸件充型和凝固过程的实际状况，预测了可能产生的铸造缺陷及产生缺陷的部位。采用X光探伤照片锁定缺陷位置，与模拟结果进行一一比对。将铸件缺陷部位刨开，通过对缺陷部位的金相组织和缺陷成分的研究分析，确定缺陷类型及形成原因，并提出相应的改善方法。通过对铸造充型过程中流场的研究分析发现，因内浇口设置不合理，金属液交汇处易产生紊流，从而引起气孔和氧化夹渣等缺陷，增大内浇口，减小单个浇口速度，缩短整体浇注时间，可消除此类缺陷；在凝固过程中的研究中发现ZM6镁合金大型薄砂型壁铸件在本体与补缩冒口的连接处易产生缩松，模拟结果显示在薄厚壁转接处，补缩通道关闭，容易产生缩松缺陷，设置保温冒口，保证顺序凝固，消除此类缺陷。

【关键词】：
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TG292
【目录】：

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