[發明專利]一種基于數值模擬的鑄錠質量評價方法

有效

• 申請號: 201810584001.3
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108733959B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 卜恒勇;周新軍;李威;李萌蘗
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于數值模擬的鑄錠質量評價方法，以影響鑄錠質量的因素為考察因素，設計多因素多水平全因子正交試驗，通過數值模擬仿真軟件模擬計算各試驗的凝固過程，建立包含鑄錠鑄造缺陷的質量評價標準系數I，通過線性擬合得到考察因素和I值對應的方程，采用響應優化找到I為極小值時對應的因素水平即為鑄錠性能最優的參數；

具體包括以下步驟：

(1)選取影響鑄錠質量的因素作為考察因素，設計多因素多水平全因子正交試驗；所述考察因素包括合金體系、澆注工藝和鑄型參數，所述合金體系為：成分、含量；所述澆注工藝為：澆注溫度、澆注速度、鑄液夾雜物含量、氣體含量、鑄型預熱溫度和鑄型真空度；所述鑄型參數為底模、側模或帽口模具的高度、半徑、高徑比、錐度、頸縮比、體積；

(2)采用數值模擬仿真軟件依次計算正交試驗中不同因素水平條件下與凝固過程相關的溫度云圖和缺陷分布云圖；

(3)將步驟(2)得到的結果，代入質量評價標準 系數I計算公式，計算得到正交試驗中不同因素水平條件下對應的I值：

其中，a，b，c，d-加權系數，0＜a＜1，0＜b＜1，0＜c＜1，0＜d＜1，a+b+c+d＝1；H-鑄錠本體高度，R-中位半徑；H₁-二次縮孔與鑄錠本體頂端的距離；H₂-疏松高度；R_f-鑄錠本體中心部位夾雜物不可上浮區域的徑向距離；H_f-底部夾雜的上浮距離；

(4)以步驟(3)得到的I值為因變量，以考察因素為自變量，通過多元線性擬合建立考察因素和I值的方程；

(5)以I值為響應，計算I值為極小值時對應的因素及水平，即為鑄錠性能最優時對應的參數；

所述鑄錠包括鋼錠、鈦錠和鋁錠。

2.根據權利要求1所述的鑄錠質量評價方法，其特征在于，二次縮孔和軸向疏松采用Niyama判據得到。

3.根據權利要求1所述的鑄錠質量評價方法，其特征在于，底部夾雜的上浮距離根據夾雜物的上浮速度和鑄液在液相以上的保持時間得到，其中夾雜物上浮速度根據夾雜物的種類、形貌、密度計算得到。