电渣熔铸导叶数值模拟技术研究.pdfVIP

学兔兔 Ju1．2013 铸 造 VOI．62 N0．7 FOUNDRY ·637 · 电渣熔铸导叶数值模拟技术研究 张 华，关 洋，陈 瑞，孙 逊，宋照伟 (沈阳铸造研究所。辽宁沈阳 110022) 摘要：采用有限差分法离散电渣熔铸过程数学模型，用热平衡法处理换热边界条件，以vc++6．0为开发工具，开发 了电渣熔铸异形件温度场数值模拟实用程序。以水轮机导叶为模拟和试验对象 ，验证了电渣熔铸异形件温度场数值 模拟计算的准确性 ，并预测了导叶疏松缺陷产生的位置，模拟结果与试验结果较为吻合。 关键词：电渣熔铸 ；温度场；数值模拟 中图分类号：TF142；TP391．9 文献标识码 ：A 文章编号：1001—4977 (2013)07—0637—04 DevelopmentofNumericalSimulationTechnologyforW icketGate CastingManufacturedbyUsingESRCProcess ZHANGHua，GUANYang，CHENRui，SUNXun，SONGZhao·wei (ShenyangResearchInstituteofFoundry，Shenyang110022，Liaoning,China) AbsII曩ct：Thefinitedifferencemethodisusedtodiscretizethemahtematicalmodelofelectroslagremelting casting SRC)process，andhtethermalequilibriummehtodisusedtodealwiththeheattrall~；ferboundary conditions．Apracticalnumericalsimulationprogram oftemperaturefieldforcomplexshapecastinghasbeen developedonthebasisofhteVisualC++6．0platform,selectinghydroturbinewicketgateasobjectofmodeling andtesting,hteaccuracyofthetemperaturefieldnmu ericalsimulationcalculationofrESRCcomplexcastingis verifiedandhtepositionoftheporositydefectofthewicketgateiSalsopredicted．Thenmu ericalsimulation resultisingoodagreementwiththeexperiment． Keywords**ESRC：temperaturefield；numericalsimulation 电渣熔铸的优点是可以获得金属纯净、组织致密 、 1 物理模型 成分均匀的铸件[1]。近年来，电渣熔铸数值模拟技术也 在不断地发展进步，国内外很多学者都对 电渣熔铸温 电渣熔铸过程物理模型如图1所示，电流通过渣池 度场的数值模拟进行了研究，从假设稳态过程到非稳 产生热量将电极熔化，电极熔化产生的液滴穿过渣池 态过程、从单电极到多电极、从单一场到多场耦合等 进入金属熔池，金属熔池在结晶器冷却水的作用下按 不同角度进行了深入研究2[-6]，也有相关模拟软件的研 顺序凝 固。 究和发展[7，电渣熔铸数值模拟的准确性 、计算效率 也在不断提高；但 由于电渣熔铸生产以圆锭、板坯为