亿锦天泽钢铁有限公司
从砂芯制作到浇注全流程多工序相关参数与断轴的关系，确定造成断轴缺陷的主要因子；采用“BP神经网络法”建立一套汽车发动机铸铁型材断轴缺陷的诊断模型，并基于此模型研究各项影响因子对缺陷产生的敏感程度；结合实际过程相关参数的波动性获得过程控制策略，用以指导实际生产铸铁型材在重工业中需求量大，被广泛应用于交通运输、机床、印刷、农业机械等支柱行业。拉坯工艺参数设置是铸铁型材生产中的关键环节，设置不合理会导致拉漏、拉断等生产事故和产生表面裂纹等铸造缺陷。现有铸铁型材生产企业拉坯工艺参数控制技术参差不齐，尚无完整的理论体系。对鼓肚缺陷，在铸铁型材的水平连铸过程中采用反弧度法工艺，即通过新型的石墨套与引锭装置来实现的，通过实施反弧度法工艺，铸铁型材的鼓肚现象得到有效。但由于在率次实验过程中，刚开始生产铸铁型材时的拉拔速度比较慢、拉拔周期较长，使铸铁型材在结晶器的停留时间过长，导致在扁平方向上铸铁型材顶部略微向下凹，当拉拔参数调整合适时，下凹及鼓肚现象基本消失。反弧度法工艺制各的铸铁型材组织更为均匀，力学性能更为优良。与实施反弧度法之前的铸铁型材相比，实施反弧度法之后的铸铁型材硬度得到提高，组织更为均匀，并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求。同时，伸长率指标均超过LZQT500-7规定的指标。与拉伸性能结果类似，反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。其次，利用BP神经网络的方法，基于网络的学习机理和实际研究的断轴缺陷问题，建立起输入层-单隐含层-输出层的三层网络模型，铸铁型材对缺陷因子数据进行预处理，随机地将其划分为训练样本集和测试样本集。并基于此模型研究了各项影响因子对砂芯质量影响的敏感强弱，铸铁型材结合实际过程相关参数的波动性获得过程控制策略，用以指导实际生产。
由于球墨铸铁铸铁型材水平连铸过程中糊状凝固的凝固特点，使得铸铁型材必然存在缩松缩孔。如何从工艺上有效地抑制缩松缩孔缺陷问题一直是人们研究的重点。大型球墨铸铁型材往往由于其体积大、结构较复杂，铸型膨胀较难控制等原因，导致其缩松缩孔更难控制，因此对工艺设计提出了更高的要求。铸铁型材在重工业中需求量大，被广泛应用于交通运输、机床、印刷、农业机械等支柱行业。拉坯工艺参数设置是铸铁型材生产中的关键环节，设置不合理会导致拉漏、拉断等生产事故和产生表面裂纹等铸造缺陷。对鼓肚缺陷，在铸铁型材的水平连铸过程中采用反弧度法工艺，即通过新型的石墨套与引锭装置来实现的，实施反弧度法之后的铸铁型材硬度得到提高，组织更为均匀，并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求。同时，伸长率指标均超过LZQT500-7规定的指标。与拉伸性能结果类似，反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。
(1)根据铸铁型材结构特点并结合数值模拟的的结果，分析导致大面积缩松缩孔缺陷的原因:此类外形尺寸长而大，内部空腔结构复杂热节较多的大型铸铁型材，要实现同时凝固很困难，利用球墨铸铁自补缩来解决缩松不可行，必须加强补缩作用，合理设置冒口和冷铁，确保补缩通道顺畅。
(2)建立铸铁型材的有限元模型，运用ProCAST软件对各个方案进行了水平连铸过程模拟仿真，对缩松缩孔进行了预测，并对仿真结果进行对比分析，结合理论分析和模拟仿真的情况对铸铁型材工艺进行了优化。(3)针对优化后的工艺，确定了一套实验方案，并对优化后的工艺方案进行了实验验证，实验结果一致表明，工艺优化后铸铁型材缩松缩孔缺陷情况得到有效改善，成功解决了此类大型球铁件的水平连铸生产难题。
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