高镍奥氏体球墨铸铁汽车排气歧管,在中高档轿车中有着广泛的应用.高镍球墨铸铁,有流动性差、凝固收缩大、浇注温度高等工艺特点,铸件缩松倾向大,表面易出现夹杂、起皮缺陷.同时,排气歧管结构复杂,形状不规则,流道精密度高,壁厚较薄,因此铸造工艺难度大.
ProCAST采用有限元方法实现对铸件充型过程、温度场、应力场及缺陷的计算和预测,能够仿真缺陷形成、微观组织、缩孔、缩松和应力变形等.本文主要研究CAE技术在砂型铸造工艺设计及铸造缺陷问题解决上的应用,依靠ProCAST模拟分析结果,为铸造工艺设计及生产提供理论依据,缩短新产品试制周期,降低生产成本.
本文所涉及的铸件产品为某公司的排气歧管,结构如图1所示,轮廓尺寸342mmX236mmX 48mm,管道壁4.3mm±0.5mm,出气法兰厚16mm,进气法兰厚17mm,产品加工孔位置较多,孤立热节多.
铸件要求:流道表面不应有飞边、结疤等影响气体流动的铸造缺陷,铸件无砂眼、气孔、缩孔和粘砂等影响力学性能的铸造缺陷,材质为GJSA-XNiSiCr3552,执行标准VW50021,化学成分如附表所示.
金相组织:①石墨形态.壁厚处,球化率≥80%,石墨尺寸5~8级;管壁处,球化率≥85%,石墨尺寸5~8级.②基体组织为奥氏体+少量碳化物.
图1 排气歧管3D图形
力学性能:抗拉强度≥3 7 0 M P a,屈服强度≥200MPa,伸长率≥10%,硬度为130~260HBW.
最后，提高审计质量的另一个有效途径是改进审计方式和手段，《中华人民共和国国家审计准则》的发布，为当前深化计算机审计和探索实施联网跟踪审计模式的各个关键环节提供了准则规范保障。各级审计机关应积极探索信息化环境下的审计方式，坚持用数字化带动信息化，提高审计管理和审计业务的数字化水平。适时推进联网跟踪审计，实现对政府内部控制的实时监控，发现问题及时提醒。尤其是要对整改意见的落实情况进行跟踪检查，加强与政府部门的沟通与协调，建立审计整改信息数据库，随时交流情况，迅速纠正控制偏差。
(1)熔炼球化工艺 使用3t/h中频感应电炉熔炼,先加入生铁、部分废钢,待其熔清后,再加入部分增碳剂和废钢(等比例循环加入)、回炉料.待熔炼后期(1450~1500℃) 加入合金,先后加入铬铁、镍铁、钼铁及硅铁等.当铁液升温至1540℃时调整化学成分,合格后升温至1610~1620℃,停电静置 5~8min 后准备出炉.球化处理前,将称量好的球化剂加入包坑内,用FeSiSr覆盖并用平冲拍实.控制出炉温度1600~1630℃.出铁至处理铁液量约2/3 时,加入FeSiSr孕育剂,然后出完剩余铁液量.随流孕育剂
排气歧管化学成分(质量分数) (%)使用硅锶锆孕育剂,随流孕育量0.08%~0.12%.
汽车刚停稳，巴克夏就亮开了大嗓门儿：“旅客同志们，请注意，你们哪位是调到乡农科站工作的？请到这边来，我们欢迎您！”
C Si Mn P S Ni Cr Cu Mg RE≤2.0 4.5~5.5 0.5~1.0≤0.05≤0.02 34~36 1.75~2.25≤0.5 ≥0.03≤0.01
(2)造型制芯工艺 采用东久造型线.型砂标准:湿压强度0.12~0.16MPa,紧实率30%~40%,水分3.0%~4.0%,透气性120~170,含泥量12%~15%,硬度≥85g,有效膨润土7%~10%.制芯使用氧化铁红覆膜砂.覆膜砂标准:熔点100℃±5℃发气量≤16.0mL/g,灼烧减量≤4% ,常温抗拉强度≥4.0MPa,常温抗弯强度≥8.0MPa,热态抗拉强度≥2.0MPa,热态抗弯强度≥4.0MPa,粒度50~100目,总量≥75%.
采用东久造型线生产,一模两件,单件毛坯重量4.7kg,整箱铸件22kg,计算7s浇注完毕.进气法兰采用压边顶冒口进行补缩,出气法兰分段补缩,管壁位置冒口,出气法兰位置冒口,进火.浇注系统采用半封闭式(见图2),内浇道处于横浇道中部,内浇道与进火冒口之间的交接位置圆弧相切.
使用Creo Parametric 4.0绘图软件,设计模样及型芯,如图3所示.
将铸造工艺的三维图形导入ProCAST中,包裹虚拟砂箱,剖分2D、3D网格并进行处理.
在铸造工艺参数界面,设置参数如下:浇口杯竖直向下;铸件材质GJSA-XNiSiCr3552;初始浇注温度1460℃;造型采用湿型砂;初始温度20℃;铁液与砂箱间传热系数取500W/(㎡.K) ;选取浇口杯引流口,充型速度3kg/s;砂箱外表面与空气自由换热;砂型刚度系数0.8,石墨化膨胀系数0.8,充型及凝模拟储存步数为5;激活金属前端跟踪,参数设置为2.
检查网格及工艺参数设置是否有误,无误后开始进行计算.
随着我国经济的快速发展，社会各界逐渐提高对体育事业的重视。因此，为了促进全民参与体育活动，有效提升我国青少年的身体素质，增强我国全民的体育意识，就需要相应的构建“学校、家庭、社会”体育一体化模式，为促进体育事业的发展奠定基础，不仅能够符合现代体育教育发展的需求，同时还能够促进素质教育目标的实现。
(1)铸件缩松判定 缩松倾向位置点如图4所示,加工位置无缩松,两两管壁交汇位置,局部厚大,有缩松倾向,根据以往铸件生产经验暂不处理,先保证加工位置无缩松缺陷.
(2)凝固过程判定 剖分冒口颈位置如图5所示,液相在凝固过程中不间断,可以实现顺序凝固,保证铸件凝固过程中始终得到冒口颈补缩,冒口颈凝固过程中始终得到冒口补缩,从而保证需要补缩的位置及冒口颈不产生缩松.
独立学院非英语专业学生必须充分认识英语的重要性，特别是英语听力能力在英语四级考试、就业竞争、国际交流等方面的重要地位，不断增强适应社会需求的竞争意识，充分利用信息技术环境，随时随地，挤出点滴时间，训练听力，以实现碎片化学习。具体如下：
(3)充型效果判定 浇注系统充型效果如图6所示,充型过程中,流头铁液未进入内浇道及型腔.横浇道及进火冒口中的铁液流速均小于0.4m/s,充型平稳.型腔中铁液交汇未包裹孤立气体区域,充型效果较好.
水泥混凝土路面施工质量管理的施工后养护工作一定要做好，例如要在压槽完成后第一时间设置围档，避免出现人为或车辆对路面的碾压破坏。在终凝之前应该采用洒水养护。一般洒水养护每天要做到2～3次，基本原则就是保证混凝土始终处于湿润状态，且做好混凝土的具体养护记录，通常在水泥混凝土路面滑模摊铺及表面构造制作完毕后进行及时养护。在养护初期，主要应该防止水泥混凝土被日晒雨淋。在路面成型后第一时间采用土工布或养生液覆盖路面。
图2 浇注系统
图3 模样及型芯
图4 ProCAST 模拟缩松结果
(1)进行化学成分、金相、球化率及力学性能等检验,均符合标准.加工后进行试漏,符合技术要求.
(2)X光探伤检测时发现中间2~3缸的管壁夹角处有缩松缺陷.在试生产的20件中,有5件毛坯在固定区域出现不同程度的起皮问题,如图7所示.
图5 ProCAST 模拟凝固过程
图6 ProCAST 模拟充型效果
图7 起皮铸件
(1)铸件缩松与模拟缩松对比 ProCAST缩松体积测量,缩松倾向点体积为1.4mL的位置,探伤发现了轻微缩松,如图8所示.另外的两个缩松倾向点,缩松体积为0.4mL、0.3mL,没有出现实际缩松.根据模拟分析经验:模拟缩松体积在0~0.5mL时,铸件基本上不会出现缩松;模拟缩松体积在0.5~1.5mL时,铸件会有轻微缩松;模拟缩松体积在1.5~3mL时,铸件会出现缩孔.因此判定,缩松位置未超出图样技术要求,故不作处理.在后续的熔炼中确保优质铁液,使缩松缺陷可控.
粮食秸秆资源可利用量。长时间以来，伏牛山区的传统产业以农业为主体，但由于地处山区，有着大面积荒芜的山坡，有着丰富的草资源，人工种植的草也很充足。伏牛山区的农民很少使用农业秸秆来饲养牲畜。因此，伏牛山区有着相对较高的农业秸秆生物质资源保障系数。国家发改委发布的《农作物生物质直接燃烧发电项目资源调查评价技术规定》中农作物生物质可利用系数为0.5，根据农业秸秆生物质资源可利用量等于秸秆资源可获得量乘以资源可利用系数公式，可以得出伏牛山区农业秸秆资源年可利用量为263.105万吨
(2)铸件起皮与模拟充型对比 铸件起皮位置与充型模拟分析进行对比如图9所示.起皮位置为铁液交汇位置,且交汇位置铁液流速较低,铁液在交汇位置温度较低.型芯为覆膜砂芯,制芯采用水平分型热芯盒制芯,射砂嘴在芯头位置,由于结构局限,型芯大部分位置不能倒空,形成空腔.型芯在铁液浇注过程中发气量大,气体不能通过空腔排出.
经分析,型芯在浇注过程中产生的气体,进入铸件型腔,可能包裹在铁液交汇位置.又因为交汇位置的两股流头铁液温度较低,铁液融合不好,气体不易排出.后续工艺优化尝试,加大管壁位置内浇道截面积,提高充型速度,间接提高起皮位置的充型速度及铁液温度.实际生产验证40件毛坯,起皮问题得到解决.
4.3.5 资源的配置不合理。学校在一定程度上拥有企业、政府和各方面的信息资源，专家和人才的储备量也相对适中。拥有如此丰富的资源的情况下，合理配置就尤为重要了，大部分学校在关于创业方面的活动上基本都是创业计划竞赛和为数不多的几场讲座。
图8 缩松对比
图9 起皮对比
浇注系统的设计直接影响铁液在型腔中的流动方向、充型速度、铁液交汇位置及流头铁液的温度.工艺设计是否合理,需要使用ProCAST模拟分析软件来验证优化.而后续生产出现铸造缺陷,对比模拟结果也有一定的参考价值.
砂型铸造工艺的设计,首先要保证的是铸件不能出现影响使用性能的缩松缺陷,铸件表面不能有夹渣、起皮等外观缺陷.新产品开发阶段,如何保证快速地交付合格的样件,对工艺设计提出了更高的要求.通过对ProCAST模拟分析软件的熟练掌握及应用,在铸造工艺设计阶段、在虚拟的三维设计中,把可能出现的铸造缺陷进行规避,或者试制前期得到解决,提高了一次试制成功的概率,节约试制成本,缩短了开发周期.
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