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一種水平連鑄工藝設計中澆冒結合的設計方法。工藝設計階段對軸承座進行凝固分析，得出了鑄鐵型材各部分的模數后，使用截面比設計法、均衡凝固設計法來定量化設計澆冒口系統的尺寸。研究表明該鑄鐵型材應采用底注式澆注系統為宜，對鑄鐵型材中部區域采用澆冒系統處理熱節，提取凝固模擬結果中熱節處的平均模數和金屬液體積，即可對澆冒口系統的尺寸進行定量化設計；充型結果表明澆注節奏應為“先慢后快再慢”；凝固結果表明澆冒口液態補縮明顯，石墨化膨脹壓力沒有損失，鑄鐵型材設計良好。將該鑄鐵型材參數應用于生產，生產的灰鑄鐵軸承座質量良好，滿足使用要求。優化設計后得到的鑄鐵型材新生產線，能夠滿足 尺寸為400mm的鑄鐵型材的生產，且生產鑄鐵型材的工序簡化，各設備的結構組成更為簡單合理.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部夾雜問題的關鍵是控制球化和孕育處理的相關參數.對于鑄鐵型材表面存在的疤皮缺陷，生產實踐證明，采取提高鐵水溫度、保證鐵水純凈度、適當提高拉拔速度、改進爐膛底部結構及阻斷結晶器兩段石墨套間橫向傳熱的舉措能夠有效地。仿真實驗表明本文建立的拉坯工藝參數GA-BP神經網絡控制模型可以用于拉坯工藝參數自適應整定，所獲得拉坯工藝參數能夠用于實際生產系統，實現高質量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產。對某升降機底架細桿部位進行觀模擬，模擬結果表明外部為激冷細晶區，在凝固過程中 L角位置易形核。實驗與模擬對比表明使用數值模擬的方法對灰鐵件水平連鑄過程的晶粒生長進行預測具有可行性，為課題組之后的研究做了準備。

對當時KP泵存在的縮陷和縮裂，雖然原鐵水含硫并不高，在孕育時同樣試加了少量稀土鎂硅鐵（約0.2%），也取得了理想的結果，縮孔問題完全解決。分析其機理，鑄鐵產生縮陷，主要還是鐵水中的氣體（包括氧、氮、氫等）作怪，這些氣體在凝固后期析出時，鐵水無法補充，產生了缺陷，而稀土鎂硅鐵作為一種灰鐵變質劑（也是一種孕育劑），卻好是脫除氣體的能手，鐵水含氣量大幅度減少，缺陷也就了。 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的，通過實施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現象得到有效。但由于在率次實驗過程中，剛開始生產鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長，使鑄鐵型材在結晶器的停留時間過長，導致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當拉拔參數調整合適時，下凹及鼓肚現象基本消失。 與拉伸性能結果類似，反弧度法試樣的抗壓強度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。 連鑄型材ADI活塞環，節油20%以上，使用壽命大于15萬公里。連鑄型材加工ADI剪切刀片與T10鋼經熱處理的傳統剪切刀片相比，使用壽命可提高1.24倍。利用合金化的連鑄球鐵型材生產的某柱塞泵部件，石墨球圓整，球化率高，具有度、高耐磨和耐高壓性，完全達到技術要求。

鑄鐵型材對缺陷因子數據進行預處理，隨機地將其劃分為訓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量影響的敏感強弱，鑄鐵型材結合實際過程相關參數的波動性獲得過程控制策略，用以指導實際生產。水平連鑄技術是一種近凈成型技術，可顯著減少生產工序，降低生產成本，具有良好的發展前景。在鑄鐵中，碳能以化合態的滲碳體和游離狀態的石墨兩種形式存在，游離狀態的石墨容易形成片狀結構。對出現在鑄鐵型材內部的夾雜缺陷，進行了地研究分析，明確了夾雜物的分布規律、元素組成、來源及形成原因，并就如何控制該缺陷的產生給出了相關的建議。對大斷面型材表面出現的疤皮缺陷，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。優化設計后得到的鑄鐵型材新生產線，能夠滿足 尺寸為400mm的鑄鐵型材的生產，且生產鑄鐵型材的工序簡化，各設備的結構組成更為簡單合理.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部夾雜問題的關鍵是控制球化和孕育處理的相關參數.對于鑄鐵型材表面存在的疤皮缺陷，生產實踐證明，采取提高鐵水溫度、保證鐵水純凈度、適當提高拉拔速度、改進爐膛底部結構及阻斷結晶器兩段石墨套間橫向傳熱的舉措能夠有效地。所獲得拉坯工藝參數能夠用于實際生產系統，實現高質量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產。。用上述方法對板狀零件和叉狀零件進行數值模擬，對比板狀零件模擬和實驗結果，表明充型模擬過程中的充型時間、充型形態、氣隙等結果和實驗記錄的結果吻合；叉狀零件成型過程在一個計算模型中完成，模擬結果表明模擬與試制的縮孔結果吻合，

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