溢流法镶铸工艺的数值模拟

对钢／高铬铸铁镶铸件的热裂问题进行了数值模拟和实验研究，数值模拟时采用放大液态金属导热系数以及假定镶块周围金属液保持在浇注温度不变来当量金属液流动作用对温度场的影响。指出在镶铸工艺中，本体铸件和镶块间的相对收缩速率Ve是影响镶铸件是否产生热裂的主要原因。数值模拟和实验验证结果表明，用溢流法加热镶块的方法生产双金属镶铸件是合适的，它可以减少和消除镶铸件内的热裂。     

基于AnyCasting数值模拟软件开发耐热钢铸件

大型耐热钢件因结构应力易出现热裂缺陷,影响铸件使用性能.介绍了应用AnyCasting数值模拟软件预测铸造应力,合理设计浇注系统,从而减小铸件温度梯度,消除热裂.通过生产试制验证铸件厚大区域无热裂缺陷,符合使用性能要求.     

铸件凝固过程中热应力场及热裂的数值模拟研究分析

简述了铸件凝固过程数值模拟的研究现状 ,重点介绍了铸件凝固过程中热应力场及热裂数值模拟研究的方法和发展趋势 ;指出了基于流变学模型的热应力场和热裂数值模拟是今后的热点研究方向之一。     

主动加载式热裂倾向性测试装置的研制

材料的热裂倾向是评价材料铸造性能的重要指标之一。针对铸件在凝固过程中因收缩而产生的局部应力集中及开裂现象,研制了一种采用砂型铸造的主动加载式热裂倾向测试装置。通过对圆柱形试棒中部设置加热铜块形成热节,并对试棒进行主动拉伸来模拟大型铸件的凝固收缩过程,通过对试棒凝固过程中的热节温度、应力及拉伸量等数据进行综合分析来表征该材料在实际浇注过程中的热裂倾向性大小。该装置有效地提高了大型铸件热裂倾向性评价的准确性,具有较好的实用价值。     

铸件热裂预测研究进展

简述了铸件热裂的形成机理,重点介绍了铸件热裂预测的研究方法和发展趋势,基于流变学模型的热裂数值模拟是一个很有意义的研究方向之一。     

铸件热应力及热裂的数值模拟研究

铸件在铸造凝固过程中热应力场及热裂的数值模拟在实际的生产实践中起着十分重要的作用。本文综合国内外对铸造凝固过程中热应力及热裂数值模拟研究的现状，结合中北大学铸造工程研究中心的实际情况，指出了今后的研究方向和重点：建立适合铸造过程应力场数值模拟的模型，采用有限元软件ANSYS实现铸件热应力场的模拟分析，并计算残余应力。     

基于有限差分法的铸件凝固过程热应力场数值模拟的研究

基于有限差分法（FDM）对铸件凝固过程执应力场进行了三维数值模拟研究，开发了基于微机和Windows平台的通用FDM／FDM铸件热应力场数值模拟原型系统。并采用典型应力框试件和实际铸件对所开发的系统进行了验证同叶进行了涤注试验。并测量了试件的残余应力。结果表明该系统可以用来模拟铸件残余应力的形成和预测热裂产生的倾向。对铸造应力应变分析与传热分析使用同一FD离散模型，避免了采用不同模型进行热—力耦合分析时的结点匹配问题，减小由此产生的单元温度载荷传递误差；同时使得流动场、温度场、应力场数值模拟统一于差分格式下。     

不同浇注方式下铸造风机主轴的热裂模拟及工艺优化

采用有限元模拟软件ProCAST中的热弹塑性模型,对不同浇注方式下铸造风力发电机主轴热裂缺陷的形成倾向进行了模拟.通过对计算结果的分析,最佳浇注方式是底注式浇注系统,最佳工艺是在法兰盘和铸件底部添加冷铁,可使铸件的热裂减小,并成功生产了性能符合要求的铸件.     

基于FDM/FEM联合的铸件凝固过程热应力数值模拟的研究

为了模拟铸件凝固过程的热应力场，开发了基于华铸CAE（FDM）和ANSYS（FEM）联合的铸件凝固过程热应力场数值模拟集成系统，并计算了应力框试件的应力和位移。应力框的变形模拟与公认结果符合较好，实现了FDM／FEM联合进行铸件凝固过程的热应力数值模拟，为进一步模拟分析热应力和进行热裂预测奠定了一定的基础。     

基于流变学模型的铸钢试件凝固过程应力应变数值模拟

建立了铸件凝固过程热应力模拟的一维流变学本构方程,并且对一端受约束一端带热节的铸钢试棒进行了数值模拟,进而研究了热裂机理。模拟结果表明,随着凝固过程的进行,在热节处粘塑性（Ｂｉｎｇｈａｍ）体的应变急剧增大而弹性应变急剧减小。浇注温度和砂型初始温度越高,热节处粘塑性应变越大,而热应力越小。并且热节处表观粘度随凝固进行逐渐增大,在凝固末期急剧增大。因此粘塑性应变决定了热裂的产生,并且热裂发生在凝固末期。     

大型整体式修边模的堆焊工艺与应用

大型整体式修边模的堆焊是以普通铸铁为基体,通过选用新型堆焊焊条在模具刃口部位堆焊,替代传统的、采用镶拼修边刃块的修边模制造大型整体式修边模的工艺。通过实践和总结,得出了合理的堆焊工艺参数和预防焊接缺陷的具体措施。实践表明,堆焊刃口的组织和硬度均满足使用要求,具有生产效率高、经济耐用的特点,明显优于传统镶拼修边刃块的制造工艺,特别适用于改型车的模具开发与制造。     

随焊锤击防止薄板焊接热裂纹的工艺研究

针对焊接时薄板构件产生焊接热裂纹倾向大的缺点，从力学角度出发，采用随焊锤击的焊接新工艺，并利用试验和测试技术，来达到防止薄板焊接热裂纺的目的，开辟了一条解决焊接热裂纹的新途径。讨论了随焊接锤击防止热裂纺的基本原理，对比了常规焊条件下和随焊锤击工艺条件下，试件的裂纹率情况，试验结果表明：随焊锤击能够有效地防止焊接热裂纹的产生。     

低碳含硼钢侧面裂纹形成原因及改进

针对低碳含硼钢的侧面裂纹问题,开展工业试验研究。结果表明,保护渣性能不良,容易造成坯壳不均匀而产生应力集中,导致板坯侧面裂纹形成;铸机设备状态如结晶器振动、结晶器和弯曲段对弧状态等对裂纹敏感的低碳含硼钢侧面裂纹的产生影响也很大;成分N、B元素进一步加剧了低碳含硼钢侧面裂。采取保护渣优化、设备状态调整、成分控制等措施后,后工序钢质边翘封锁率下降了2.35%。     

高速列车6005A铝合金型材焊接热裂纹分析

利用热塑性试验研究了6005A铝合金的热裂纹敏感性,分析了激光-MIG复合热源焊接6005A铝合金型材的焊接热裂纹问题．热塑性试验结果表明,6005A铝合金的脆性温度区间为550～640℃,具有较高的热裂纹敏感性．利用激光-MIG复合焊,采用I形坡L1,可以在4．5m／min的焊接速度下实现6005A铝合金型材的高速焊接．获得的复合焊缝背面局部区域出现垂直于焊缝的热裂纹．热裂纹产生的原因是由更改坡口后致使焊缝金属中母材的稀释率增大引起的,采用适当角度的V形坡口可以消除激光-MIG复合焊中的热裂纹．     

秦山核电二期扩建工程反应堆堆内构件钴基合金堆焊工艺改进

钴基合金是一种抗高温腐蚀性能优异的耐磨材料,是理想的耐磨堆焊材料。在奥氏体基体上堆焊钴基合金,难点在于预防堆焊裂纹以及补偿堆焊层因稀释(或冲淡)所引起的合金元素含量的降低,同时提高熔敷效率。讨论了钴基合金堆焊容易出现冷、热裂纹的原因,并从冶金和工艺方面分析探讨了提高熔敷率、降低稀释率(冲淡率)以及防止堆焊冷、热裂纹的可行性措施。在对秦山核电二期工程反应堆堆内构件钴基合金堆焊的基础上,改进焊接工艺和参数,对堆焊层进行金相检验及硬度测量,结果满足秦山核电二期扩建工程钴基合金堆焊的设计要求。     

镁合金压铸热裂纹形成机制及工艺对策

观察了镁合金压铸生产中常见的热裂纹缺陷，并对其的形成机制进行了详细分析，结果表明：热裂纹产生的主要原因是压铸镁合金在凝固温度区间热强度低、热脆性高以及收缩应力集中所致。为了消除热裂纹缺陷，提出了通过控制合金原材料成分、适当增加铸件热裂处圆角尺寸，同时调整压铸工艺参数的方法。     

NiFe基合金激光增材制造热裂纹形成机理及调控

针对NiFe基高温合金增材制造过程易出现热裂纹的问题,开展该合金热裂纹形成机理的研究,提出通过层间温度控制以及粉末氮化的方法,降低NiFe基高温合金激光增材过程中的热裂纹敏感性.?结果表明,热裂纹的出现主要是由于元素偏析以及热应力所引发的,热裂纹位置大多在大角度晶界处,这是由于大角度晶界中能量较高,在冷却过程中,晶界内...     

45圆钢热顶锻裂纹原因分析

针对45圆钢热顶锻开裂问题,从宏观和微观两方面对裂纹原因进行分析,结果表明圆钢折叠缺陷是引起热顶锻裂纹的主要原因,同时局部脱碳加剧了顶锻开裂。可以通过严格执行检修和轧制制度,同时配合优化轧钢加热制度来消除热顶锻裂纹的发生。     

铸钢大型履带板冒口设计及退火工艺的改进

分析大型履带板裂纹缺陷产生的原因.通过改进冒口设计,热割冒口工艺以及预备热处理工艺,消除大型履带板裂纹缺陷,合格率由60%提高到96%,使单件成本下降20%.     

浇注与铸型温度对6082铝合金热裂倾向的影响

研究了浇注温度和铸型温度对6082铝合金热裂倾向的影响。使用金相显微镜观察不同浇注条件下合金的组织发展,较高浇注温度时组织呈树枝状,较低浇注温度时组织呈蔷薇状枝晶。应用ADSTENFAN模拟软件对合金充型、凝固以及应力分布进行联动模拟。试验结果表明,通过采用降低浇注温度,提高合金凝固速率的方法可减少合金热裂倾向,且通过计算机模拟可准确认识热裂倾向大小及裂纹产生位置,为改善工艺参数,减少热裂倾向打下良好基础。