球墨鑄鐵件作為重要的工程材料,在的很多的鑄件產量中有較大的比例并且生產技術也達到了一定的水平.但由于鑄造過程中的復雜性使得球墨鑄鐵件的質量仍然存在著很多的問題.為了更好地控制其生產質量,本文根據生產實際及當前的關于球型石墨、晶體方面的形成、生長理論,結合先進的計算機技術,對金屬凝固過程的觀組織進行了計算機模擬仿真,也稱為凝固過程觀模擬,這個名稱是相對于凝固過程宏觀模擬而言的,具體是指在晶粒尺度上對金屬凝固過程進行模擬仿真.本文根據熱力學、凝固原理等理論,建立了凝固過程中熱傳遞、溶質傳遞和石墨球、奧氏體的形核、生長進行模擬,以能量小原理為基礎,考慮體積自由能和界面能的定量影響,建立了晶粒生長概率模型.根據所建立的模型,采用了Microsoft Visual C++ 6.0開發(fā)平臺開發(fā)了相應的三維模擬計算程序和二維動態(tài)顯示程序.針對觀模擬計算量大的特點,本文采用了局部區(qū)域模擬法,并相應地解決了整體區(qū)域和局部區(qū)域之間的數據映射、局部區(qū)域的邊界處理、局部區(qū)域模擬結果的放大顯示等問題.該方法通過僅對關鍵的局部區(qū)域模擬而有效地節(jié)省了計算量.針對球墨鑄鐵(成分為:碳含量為3.7﹪、硅含量為3.3﹪、錳含量小于0.4﹪)在砂型中的凝固過程,進行了實驗對比研究.使用編寫的模擬仿真軟件對實驗過程中的觀組織進行了模擬,并把模擬的計算結果與實驗結果進行了對比,二二者基本吻合.

鑄鐵件性脆且鑄造過程中易產生氣孔，在長期的震動和沖擊下，易造成應力集中，導致殼體開裂。由于鑄鐵的焊接性較差，加上液壓設備的密封性要求較高，傳統(tǒng)的焊補工藝根本無法實現修復。而現場一般沒有此類設備的備品備件，購買更換需要大量的停機時間。此類問題現在多采用高分子復合材料進行修復，高分子金屬修復材料優(yōu)良的機械性能及良好的粘接力、耐壓性，使得該問題得以有效解決。根據現場情況，建議企業(yè)先用電焊把裂紋上下連接，焊接幾個點用于加強殼體結構力。找到裂紋的終點位置，在終點處打4.2mm止裂孔防止裂紋的進一步延伸。用磨光機沿裂紋打磨干凈，向兩邊擴展75px打磨。用無水乙醇清洗干凈后調和高分子金屬修復材料配合加強帶對裂紋進行修復治理。