鑄鐵型材對缺陷因子數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，隨機地將其劃分為訓(xùn)練樣本集和測試樣本集。并基于此模型研究了各項影響因子對砂芯質(zhì)量影響的敏感強弱，鑄鐵型材結(jié)合實際過程相關(guān)參數(shù)的波動性獲得過程控制策略，用以指導(dǎo)實際生產(chǎn)。
鑄鐵型材在重工業(yè)中需求量大，被廣泛應(yīng)用于交通運輸、機床、印刷、農(nóng)業(yè)機械等支柱行業(yè)。拉坯工藝參數(shù)設(shè)置是鑄鐵型材生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)置不合理會導(dǎo)致拉漏、拉斷等生產(chǎn)事故和產(chǎn)生表面裂紋等鑄造缺陷。對鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝，即通過新型的石墨套與引錠裝置來實現(xiàn)的，通過實施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。但由于在率次實驗過程中，剛開始生產(chǎn)鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長，使鑄鐵型材在結(jié)晶器的停留時間過長，導(dǎo)致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當(dāng)拉拔參數(shù)調(diào)整合適時，下凹及鼓肚現(xiàn)象基本消失。
反弧度法工藝制各的鑄鐵型材組織更為均勻，力學(xué)性能更為優(yōu)良。與實施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，實施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強度指標(biāo)高于鑄鐵型材標(biāo)準(zhǔn)(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。然而使用ProCAST軟件模擬鑄鐵件水平連鑄成型過程時，縮孔分布模擬結(jié)果與實際情況不符；另一方面水平連鑄多采用經(jīng)驗設(shè)計法設(shè)計費時費力；此外目前關(guān)于晶粒生長方面的研究還不能有效控制鑄鐵型材的性能。本文結(jié)合科技部合作專項對鑄鐵件水平連鑄成型過程模擬技術(shù)及工藝設(shè)計進行了研究，通過爐前分析方法并結(jié)合JMatPro軟件，得到了灰鑄鐵在凝固過程的材料密度變化曲線，實現(xiàn)了鑄鐵件水平連鑄充型與凝固在一個計算模型中完成，準(zhǔn)確預(yù)測了鑄鐵型材的縮孔位置。
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公司對外開展鑄鐵型材的加工業(yè)務(wù)，在初期階段以初加工為主，大部分切削業(yè)務(wù)在場內(nèi)完成，減少用戶的加工量，且切削料因材質(zhì)純凈，利用價值高，使得總體成本下降，增加了行業(yè)內(nèi)的競爭力。對出現(xiàn)在鑄鐵型材內(nèi)部的夾雜缺陷，進行了地研究分析，明確了夾雜物的分布規(guī)律、元素組成、來源及形成原因，并就如何控制該缺陷的產(chǎn)生給出了相關(guān)的建議。對大斷面型材表面出現(xiàn)的疤皮缺陷，分析了形成原因，討論了影響其形成的因素，并提出了能有效疤皮缺陷的措施。優(yōu)化設(shè)計后得到的鑄鐵型材新生產(chǎn)線，能夠滿足 尺寸為400mm的鑄鐵型材的生產(chǎn)，且生產(chǎn)鑄鐵型材的工序簡化，各設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成更為簡單合理.鑄鐵型材中的夾雜物主要聚集分布在其中心線上方約3/4半徑處，其中大尺寸的夾雜物主要來源于球化和孕育處理，因此解決鑄鐵型材內(nèi)部夾雜問題的關(guān)鍵是控制球化和孕育處理的相關(guān)參數(shù).改進爐膛底部結(jié)構(gòu)及阻斷結(jié)晶器兩段石墨套間橫向傳熱的舉措能夠有效地。
基于Matlab軟件建立以鑄造工藝參數(shù)為輸入，拉坯工藝參數(shù)為輸出的控制模型。仿真實驗表明本文建立的拉坯工藝參數(shù)GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制模型可以用于拉坯工藝參數(shù)自適應(yīng)整定，所獲得拉坯工藝參數(shù)能夠用于實際生產(chǎn)系統(tǒng)，實現(xiàn)高質(zhì)量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產(chǎn)。。鑄鐵中常見的C，Si、Mn、P、S中，C，Si是強烈促進石墨化的元素，S是強烈阻礙石墨化的元素。實際上各元素對鑄鐵的石墨化能力的影為復(fù)雜。其影響與各元素本身的含量以及是否與其它元素發(fā)生作用有關(guān) ，如Ti、Zr、B、Ce、Mg等都阻礙石墨化，但若其含量極低(如B、Ce<0.01%，Ti<0.08%)時，它們又表現(xiàn)出有促進石墨化的作用。
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