محاكاة رقمية لحقل درجة حرارة التصلب للكرة المصبوبة المقاومة للتآكل استنادًا إلى MAGMA (1)
ليانغ بينغ - لي يي جين
(مصنع إصلاحات ميكانيكية وكهربائية، مجموعة جيندويتشينج الموليبدينوم المحدودة، هواشيان 714102، شنشي، الصين)
خلاصةتمت محاكاة عملية تصلب كرات الصب المقاومة للتآكل المصنوعة من قوالب معدنية باستخدام برنامج محاكاة رقمية لدرجة الحرارة. بناءً على دراسة قانون توزيع درجة الحرارة لعملية تصلب كرات الصب، من خلال تحسين عملية الصب، تم التخلص من عيوب مثل الانكماش والتشتت، مما يضمن جودة كرات الصب.
الكلمات الرئيسية: محاكاة عددية؛ مجال درجة الحرارة؛ كرات مصبوبة مقاومة للتآكل؛ قالب معدني
توجد مسامية انكماش خطيرة وتجويف انكماش في الجزء الداخلي من كرة الصب المقاومة للتآكل المصنوعة من الحديد الزهر الأبيض منخفض سبائك الكروم والتي ينتجها المصنع. في عملية صب الكرة، يكون لمعلمات نظام البوابة، مثل موقع وحجم المصب، تأثير كبير على إنتاجية وجودة الكرة. نظرًا لخصوصية عملية الصب، لا يمكن تأكيد جودة الصب إلا في الفترة اللاحقة. يمكن للمحاكاة العددية لحقل درجة الحرارة أثناء تصلب الصب التنبؤ بتوزيع درجة حرارة المعدن السائل أثناء ملء القالب والتصلب والتنبؤ بموضع وشكل تجويف الانكماش في الصب؛ يمكن تعديل مخطط عملية الصب والمعلمات وفقًا لنتائج المحاكاة. في هذه الدراسة، تم استخدام برنامج محاكاة Magma لنمذجة ومحاكاة كرة الصب. تم تحسين بنية وحجم القالب المعدني والبوابة والرافعة وغطاء الرمل، وتم التخلص من مسامية الانكماش وثقب الانكماش.
1.محاكاة درجة الحرارة
هدف الدراسة هو كرة صب مقاومة للتآكل بقطر 120 مم، تعتمد على تصميم يتكون من 12 كرة صب مع قالب واحد ورافعة حرارية من غلاف رملي لزيادة كثافة الكرة وإطالة عمر القالب. يوضح الشكل 1 هيكل القالب المعدني للكرة المصبوبة. تبلغ درجة حرارة سائل المادة 1150 درجة مئوية، ودرجة حرارة الطور الصلب 1090 درجة مئوية، ودرجة حرارة الصب 1350 درجة مئوية، ودرجة حرارة المحيط 20 درجة مئوية. يوضح الجدول 1 الخصائص الحرارية الفيزيائية للمادة المستخدمة في الحساب.
2. خطة العملية الأصلية
في البداية، تظهر عملية صب الكرة في الشكل 2. بعد قطع الكرة المصبوبة، وجد أن هناك مسامية انكماش واضحة وثقب انكماش في الكرة المصبوبة، وكان الموضع مائلاً إلى جانب الناهض.
بعد المحاكاة وفقًا للعملية الأصلية، وجد أنه بالإضافة إلى تشكيل حلقة مغلقة في منطقة الناهض، فإن خطوط تساوي درجة الحرارة الصلبة الفعلية شكلت أيضًا حلقة مغلقة في جانب الناهض مع انحراف مركز الكرة عن المركز، بحيث حدثت المسامية أو ثقب المفتاح في الحلقة المغلقة، من الضروري تحسين العملية، سيؤدي ذلك إلى عيوب في الناهض.
