本文關(guān)鍵詞：大型超臨界C12A閥體新型澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工藝優(yōu)化模擬

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【摘要】：超臨界火電機(jī)組是一種高效綠色的發(fā)電技術(shù),大型C12A閥體是超臨界火電機(jī)組中的重要部件,其長期服役于高溫高壓的工作環(huán)境中,因此對閥體鑄件的質(zhì)量提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。在實(shí)際生產(chǎn)中,大型C12A閥體鑄件常出現(xiàn)夾渣、氣孔等缺陷,缺陷的產(chǎn)生與澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不合理性密不可分。已有的研究表明,澆注過程中充型紊亂,或者充型速度大于臨界速度值,這兩者對鑄件質(zhì)量都會產(chǎn)生不利的影響。因此,要生產(chǎn)合格的鑄件,澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。本文針對大型超臨界C12A閥體鑄件,基于澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新理念,設(shè)計(jì)了大型C12A閥體鑄件新型澆注系統(tǒng),通過計(jì)算機(jī)模擬對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了優(yōu)化,確定了合理的工藝參數(shù),并在企業(yè)試制出無缺陷高質(zhì)量的C12A閥體鑄件,解決了超臨界火電機(jī)組用大型閥體鑄件夾渣和氣孔缺陷,為超臨界火電機(jī)組設(shè)備制造的國產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。論文主要內(nèi)容包括:(1)大型C12A閥體鑄件新型澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新理念,針對C12A閥體鑄件中存在的缺陷,設(shè)計(jì)了三種新型澆注系統(tǒng)。第一種方案為無氣隙隨流型方案,是根據(jù)等流量原則,通過增加內(nèi)澆道的截面積來降低充型速度;第二種方案是基于無氣隙隨流型方案,在橫澆道增加了水平U型槽設(shè)計(jì)和末端集渣包設(shè)計(jì),稱為新型擋渣型澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案;第三種改進(jìn)方案的優(yōu)點(diǎn)是底注式充型方式,能夠使充型過程更加平穩(wěn),因此稱其為底注式平穩(wěn)充型設(shè)計(jì)方案。(2)大型C12A閥體鑄造工藝優(yōu)化模擬用Experto Viewcast模擬軟件對企業(yè)原有工藝方案及三種新設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行了充型和凝固過程模擬。根據(jù)充型和凝固過程中液態(tài)金屬的流動、流速與溫度分布,分析三種方案的充型過程是否平穩(wěn)、是否產(chǎn)生噴濺,并且對內(nèi)澆口處的充型速度進(jìn)行監(jiān)測。根據(jù)閥體鑄件的溫度場的變化,確定了冒口工藝和冷鐵工藝,預(yù)測了縮孔疏松可能產(chǎn)生的位置。模擬結(jié)果表明:三種設(shè)計(jì)方案合理。(3)大型C12A閥體鑄件工廠試制基于三種改進(jìn)方案的模擬結(jié)果,進(jìn)行了工業(yè)試制,在現(xiàn)場對整個(gè)生產(chǎn)工藝嚴(yán)格控制,對改進(jìn)的三種方案進(jìn)行澆注生產(chǎn)。鑄件輪廓完整,表面無夾渣、氣孔、裂紋等缺陷,根據(jù)X射線探傷結(jié)果,可知底注式平穩(wěn)充型方案為最佳方案,鑄件內(nèi)部無缺陷產(chǎn)生。對新型擋渣型方案澆注系統(tǒng)的擋渣效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,水平U型槽的確有一定的擋渣效果。
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM621;TG24

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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本文編號：1294088