铸造过程中渣粒运动轨迹及夹渣位置研究.pdf

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． 铸 造
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铸造过 程 中渣粒 运动轨迹及夹渣位置研 究
饶 磊，胡启耀，朱炼兵
．河海大学机 电工程学院，江苏常州 ；．南昌大学机 电工程学院 ，江西 南昌
摘 要 ：铸件中的夹渣缺陷破坏了材料的连续性 ，易形成局部应力集 中和疲劳裂纹扩展源，严重地影响了铸件的服
役性能 。由于渣粒数 量众多 ，运 动轨迹复 杂 ，对其运 动轨迹 及停 留位 置预测较 困难 。本 文通过铝 合金应力 框铸件 的
浇注试 验 ，基于分散相粒 子模型进 行 了充 型和凝 固过 程 中渣 粒运动轨迹 跟踪 ，分 析 了等 直径二氧 化硅渣粒 在铸件 和
浇注 系统各 个关键位置 的运动特征 ，获得 了充 型和凝 固过程 中金属液 的流动规律 、温度变 化特点对 渣粒运 动轨迹及
最终停留位置的影响规律。结果表明，金属液在充型过程中的局部流场特点和充型路径对夹渣缺陷的分布有较大的
影响 ，型腔 中产 生涡旋流 场处和 流量较大 的区域均 易出现夹渣 缺陷 。同时验证 了 冒口具有 明显 的局部集渣作 用 ，合
理 的开 设和 布置 冒 口能有效 地降低 铸件 夹渣 率 。采用 分散相 粒子 模