一种大型铸件耐压性能模拟测试方法与流程

本发明涉及一种金属铸造技术领域，特别是一种大型铸件耐压性能模拟测试方法。

背景技术：

大型耐压铸件的致密性是生产中需要重点管控的关键性能，大型耐压铸件的致密性主要采用耐压试验进行检测，耐压试验同时也是大型铸件生产的最后一道工序；大型耐压铸件制成品一旦出现任何渗漏，将直接导致产品报废，使大型铸件的原料和生产成本白白付出，本领域很多金属铸造生产企业都因为缺乏产前耐压性能预判，在大型铸件生产中付出了很大的代价。

影响大型铸件耐压性能的因素众多，包括合金成分、原材料产地、炉前处理、浇注温度以及造型工艺等。在现有技术中，对大型铸件的凝固过程主要通过计算机进行成型模拟，对材料的耐压性能还不能提前预测，尤其对各种大型铸件的耐压极限值更是缺乏准确的试验数据，对设计制造造成了较大的局限性；因而亟待开发一种可以对材料耐压性进行产前模拟测试的技术方案，以便于获得准确的材料耐压性数据，从而为铸造工艺设计、产品设计提供可靠的参考。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种大型铸件耐压性能模拟测试方法，能够测试不同材料在不同工艺条件下的耐压性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种大型铸件耐压性能模拟测试方法，包括耐压模拟装置，所述耐压模拟装置包括模拟主体和模拟上盖，所述模拟主体为桶状结构且包括主体底壁和主体侧壁，所述模拟上盖上设置有注水孔；所述模拟主体的材质与被模拟的大型铸件的材质相同；且包括以下步骤：

s1：铸造所述模拟主体；

s2：将所述模拟上盖固定于所述模拟主体上端，通过所述注水孔向所述模拟主体中注满水；

s3：对所述模拟主体内腔中的水施加压力，并逐渐增大压力，同时观察所述模拟主体是否出现渗漏点；

s4：当所述模拟主体出现渗漏点时，立即记录此时的压力值。

作为上述技术方案的进一步改进，所述模拟上盖的材质与被模拟的大型铸件的材质相同，或者采用铸钢或碳钢。

作为上述技术方案的进一步改进，所述模拟主体的轮廓尺寸最大外径小于等于600毫米，所述模拟主体的所述主体底壁和所述主体侧壁的壁厚与被模拟的大型铸件的壁厚一致。

作为上述技术方案的进一步改进，在步骤s1中，所述模拟主体铸造好后，还要对所述模拟主体的内腔表层进行切削加工，以破坏所述模拟主体的内腔表层的致密层。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

本发明所提供的一种大型铸件耐压性能模拟测试方法，能够测试不同材料在不同工艺条件下的耐压性能，从而可以对材料耐压性进行产前模拟测试，以便于获得准确的材料耐压性数据，从而为铸造工艺设计、产品设计提供可靠的参考。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明所述的耐压模拟装置的剖面结构示意图；

图2是本发明所述的模拟主体的俯视结构示意图。

具体实施方式

参照图1至图2，图1至图2是本实施例所应用的耐压模拟装置的结构示意图。

本实施例提供的一种大型铸件耐压性能模拟测试方法，包括耐压模拟装置，所述耐压模拟装置包括模拟主体1和模拟上盖2，所述模拟主体1为桶状结构且包括主体底壁12和主体侧壁11，所述模拟上盖2上设置有注水孔21；所述模拟主体1的材质与被模拟的大型铸件的材质相同；具体地，所述模拟上盖2的材质与被模拟的大型铸件的材质相同，或者采用铸钢或碳钢。所述模拟主体1的轮廓尺寸最大外径小于等于600毫米，所述模拟主体1的所述主体底壁12和所述主体侧壁11的壁厚与被模拟的大型铸件的壁厚一致。

且包括以下步骤：

s1：铸造所述模拟主体1；且所述模拟主体1铸造好后，还要对所述模拟主体1的内腔表层进行切削加工，以破坏所述模拟主体1的内腔表层的致密层。

s2：将所述模拟上盖2固定于所述模拟主体1上端，通过所述注水孔21向所述模拟主体1中注满水。

s3：对所述模拟主体1内腔中的水施加压力，并逐渐增大压力，同时观察所述模拟主体1是否出现渗漏点。

s4：当所述模拟主体1出现渗漏点时，立即记录此时的压力值。

所述模拟主体1的轮廓尺寸最大外径一般不超过600毫米，所述模拟主体1的壁厚应与被模拟的大型铸件尺寸一致，这样模拟结果才会更接近被模拟的大型铸件的承压情况，模拟数据才更可靠。

此外，所述模拟主体1在铸造过程中，因其结构简单，尺寸较被模拟的大型铸件小，冷却效果要好于被模拟的大型铸件，因此所述模拟主体1的组织更致密，所述模拟主体1的承压性能要好于被模拟的大型铸件，为了平衡所述模拟主体1与被模拟的大型铸件之间的承压数据差异，将所述模拟主体1设计成特殊结构，对所述模拟主体1的内腔表层进行切削加工，破坏其致密层，使模拟数据更接近实际耐压铸件的性能。

通过上述一种大型铸件耐压性能模拟测试方法，可以取得受压铸件不同壁厚的承压基数，对比不同工艺方案对材质致密性的影响：见表1－表4；可以为实际生产制定技术方案提供准确、可靠的依据，推断实际尺寸铸件的极限承压值。

表1、模拟装置测得ht250材质不同壁厚耐压数值：

表2、热节部位放置冷铁厚度对ht250材质致密性的影响(模拟壁厚50mm)：

表3、化学成分对ht250材质致密性的影响(模拟壁厚50mm)：

表4、废钢加入量对ht250材质致密性的影响(模拟壁厚50mm)：

如上表所示，采用本实施例提供的一种大型铸件耐压性能模拟测试方法，通过大量模拟试验，为大型铸件铸造工艺的制定提供了可靠的依据。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体地说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。