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大型球墨鑄鐵型材往往由于其體積大、結構較復雜，鑄型膨脹較難控制等原因，導致其縮松縮孔更難控制，因此對工藝設計提出了更高的要求。
以工業生產中孔洞缺陷很嚴重的某大型機床滑枕球鐵件為研究對象，運用ProCAST水平連鑄過程模擬軟件對大型球鐵件的凝固過程進行數值模擬及水平連鑄工藝優化，主要研究內容有:
(1)通過對缺陷樣本的形貌和缺陷部位化學成分的分析，確定導致鑄鐵型材鑄鐵型材報廢的缺陷類型為縮松縮孔。(2)根據鑄鐵型材結構特點并結合數值模擬的的結果，分析導致大面積縮松縮孔缺陷的原因:此類外形尺寸長而大，內部空腔結構復雜熱節較多的大型鑄鐵型材，要實現同時凝固很困難，利用球墨鑄鐵自補縮來解決縮松不可行，必須加強補縮作用，合理設置冒口和冷鐵，確保補縮通道順暢。(3)建立鑄鐵型材的有限元模型，運用ProCAST軟件對各個方案進行了水平連鑄過程模擬仿真，對縮松縮孔進行了預測，并對仿真結果進行對比分析，結合理論分析和模擬仿真的情況對鑄鐵型材工藝進行了優化。(4)針對優化后的工藝，確定了一套實驗方案，并對優化后的工藝方案進行了實驗驗證，實驗結果一致表明，工藝優化后鑄鐵型材縮松縮孔缺陷情況得到有效改善，成功解決了此類大型球鐵件的水平連鑄生產難題。
運用數值模擬技術完成了對大型球鐵件的水平連鑄工藝優化，確保了鑄鐵型材凝固過程中通暢的補縮通道，解決了工程實際難題。此類結構特點的大型球鐵件的工藝設計思路的提出，也為結合數值模擬技術的鑄鐵型材工藝優化的技術路線提供了參考。
