复合耐磨弯头内衬铸造数值模拟开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

在电力、矿山、冶金等行业，物料的输送、输出、都是采用近距离、高压输送，管道承受着相当大的压力，并经受很严重的磨损，单一材质的管道很难满足此工况的要求，尤其是弯头，因此考虑到其使用安全性，及使用寿命，重点放在提高管道内衬的韧性，抗冲击性，及耐磨性上。同时也要考虑管道及弯头整体强度问题。经实验发现内衬式结构设计在使弯头寿命太幅度提高的同时，不会引起其重量的明显增加。内衬式制造工艺具有适应性强、易于控制、产品性能稳定可靠、弯头安装施工方便等优点。

根据长期生产制做，在多次失败中总结出，得到复合耐磨弯头。最近发展的采用特殊制造工艺生产的内衬陶瓷复合式耐磨弯头就是无机非金属材料用于制造弯头的一个实例高硬度的陶瓷内衬使弯头耐磨性的提高具有了很大潜力，但是，国外对陶瓷材料在大尺寸耐磨件上的使用也是十分谨慎的，这主要是由于陶瓷材料的脆性及与钢铁材料相比几乎投有变形能力。如德国的vautid．ver．schlelss-technik公司将氧化铝陶瓷用于钢质结构件表面防磨时，是将氧化铝陶瓷制成不同形态的砖或瓦状块状物。块状物的尺寸一般都较小，最大线尺寸不超过250ram。为保证使用过程中陶瓷块状物的安全，陶瓷与钢背的连接必需适应工况条件的要求。另外还特别强调钢质背底构件的刚度，以防止其过量变形造成陶瓷块状物的脱落。耐磨弯头在安装及使用过程中由于重力及热应力而造成的受力状态远比直管的要复杂．特别是对于大型机组上使用的大尺寸、大口径弯头，内衬陶瓷复合耐磨弯头内外材料在力学性能上的较大差异对耐磨弯头中陶瓷内衬抗磨潜力发挥的影响是值得研究的。而与无机非金属材料相比。采用金属耐磨材料制作的大尺寸、大口耐磨弯头要更加可靠些。中碳低合金俦铜耐磨弯头在国内电厂的大量采用就与此有关。

考虑到其复合耐磨弯头的安全性，以及使用寿命，我们利用铸造数值模拟来选择、优化铸造工艺、预测产品铸造质量和性能，提高其安全性，延长使用命。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

1、文献调研，了解国内外相关研究概况和发展趋势；

2、学会三维造型软件和铸造模拟软件的使用；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解所需软件和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－7周：完成镶块的三维造型和铸造工艺设计。

第8－12周：按设计工艺进行铸造模拟。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]刘培坤，胡兆文，杨兴华，张悦刊两种弯头的数值模拟及磨损预测[j]山东科技大学机械电子工程学院,2015

[2]张长军，贺林，黄毅ncw型内衬式耐磨弯头[j]1998

[3]米国发,刘翔宇,王狂飞铸造充型过程数值模拟的研究进展及应用[j]河南理工大学学报(自然科学版),2007