球墨鑄鐵型材因其良好的力學(xué)性能、鑄造性能及較低的生產(chǎn)成本，得到越來越廣泛的應(yīng)用，球墨鑄鐵型材占鑄總產(chǎn)量比例逐年升高。但由于球墨鑄鐵型材凝固過程中產(chǎn)生的石墨化膨脹，對(duì)鑄鐵型材有壓力作用，冒口的大小需要綜合考慮多種因素而計(jì)算復(fù)雜；并且球墨鑄鐵型材結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，冒口定位效率低，因此復(fù)雜球墨鑄鐵型材的冒口設(shè)計(jì)比較困難，從而導(dǎo)致目前的球墨鑄鐵型材鑄造工藝CAD系統(tǒng)比較少且功能不夠完善，其中的冒口設(shè)計(jì)模塊定位慢，不能針對(duì)不同鑄型強(qiáng)度進(jìn)行相應(yīng)冒口設(shè)計(jì)。對(duì)出現(xiàn)在鑄鐵型材內(nèi)部的夾雜缺陷，進(jìn)行了地研究分析，明確了夾雜物的分布規(guī)律、元素組成、來源及形成原因，并就如何控制該缺陷的產(chǎn)生給出了相關(guān)的建議。對(duì)大斷面型材表面出現(xiàn)的疤皮缺陷，分析了形成原因，討論了影響其形成的因素，并提出了能有效疤皮缺陷的措施。優(yōu)化設(shè)計(jì)后得到的鑄鐵型材新生產(chǎn)線，能夠滿足 尺寸為400mm的鑄鐵型材的生產(chǎn)，且生產(chǎn)鑄鐵型材的工序簡(jiǎn)化，各設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成更為簡(jiǎn)單合理.鑄鐵型材中的夾雜物主要聚集分布在其中心線上方約3/4半徑處，其中大尺寸的夾雜物主要來源于球化和孕育處理，因此解決鑄鐵型材內(nèi)部夾雜問題的關(guān)鍵是控制球化和孕育處理的相關(guān)參數(shù).對(duì)于鑄鐵型材表面存在的疤皮缺陷，生產(chǎn)實(shí)踐證明，采取提高鐵水溫度、保證鐵水純凈度、適當(dāng)提高拉拔速度、該冒口設(shè)計(jì)方法包含冒口定位和冒口計(jì)算，在應(yīng)用距離場(chǎng)計(jì)算幾何熱節(jié)技術(shù)的基礎(chǔ)上建立基于幾何熱節(jié)的復(fù)雜球墨鑄鐵型材冒口定位方法；同時(shí)以收縮模數(shù)法為基礎(chǔ)，引入鑄型強(qiáng)度因素，設(shè)計(jì)數(shù)值模擬方案，借助華鑄CAE平臺(tái)進(jìn)行模擬，分析歸納數(shù)據(jù)建立考慮鑄型強(qiáng)度的球墨鑄鐵型材冒口計(jì)算方法。

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今后我國對(duì)球墨鑄鐵型材的需求量將快速增加。球墨鑄鐵型材主要用于城市供水、城市管網(wǎng)改造，污水處理等市政建設(shè)項(xiàng)目。目前，國內(nèi)球墨鑄鐵管行業(yè)大型企業(yè)數(shù)目較少。鑄鐵型材在重工業(yè)中需求量大，被廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、機(jī)床、印刷、農(nóng)業(yè)機(jī)械等支柱行業(yè)。對(duì)鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝，即通過新型的石墨套與引錠裝置來實(shí)現(xiàn)的，通過實(shí)施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。但由于在率次實(shí)驗(yàn)過程中，剛開始生產(chǎn)鑄鐵型材時(shí)的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長，使鑄鐵型材在結(jié)晶器的停留時(shí)間過長，導(dǎo)致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當(dāng)拉拔參數(shù)調(diào)整合適時(shí)，下凹及鼓肚現(xiàn)象基本消失。反弧度法工藝制各的鑄鐵型材組織更為均勻，力學(xué)性能更為優(yōu)良。并且其抗拉強(qiáng)度指標(biāo)高于鑄鐵型材標(biāo)準(zhǔn)(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時(shí)，伸長率指標(biāo)均超過LZQT500-7規(guī)定的指標(biāo)。與拉伸性能結(jié)果類似，反弧度法試樣的抗壓強(qiáng)度高于未實(shí)施反弧度法試樣的抗拉強(qiáng)度。由于鑄鐵型材拉坯工藝參數(shù)控制系統(tǒng)具有非線性和強(qiáng)耦合的特點(diǎn)，而且無法建立數(shù)學(xué)模型，采用BP、GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行拉坯工藝參數(shù)自適應(yīng)整定研究。基于Matlab軟件建立以鑄造工藝參數(shù)為輸入，拉坯工藝參數(shù)為輸出的控制模型。仿真實(shí)驗(yàn)表明本文建立的拉坯工藝參數(shù)GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制模型可以用于拉坯工藝參數(shù)自適應(yīng)整定，所獲得拉坯工藝參數(shù)能夠用于實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產(chǎn)。

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