Prediction and Control of Casting Deformation in Large-sized Axisymmetric Castings

LIU Shanguang; CHEN Junzhou; PAN Junjie; HE Weiwei; LI Dakui; WANG Weikai; WANG Hailong; ZHANG Jingliang; HUANG Li

doi:10.15980/j.tzzz.T20250436

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Prediction and Control of Casting Deformation in Large-sized Axisymmetric Castings

Research·Computer Application | 更新时间：2026-10-16

- Prediction and Control of Casting Deformation in Large-sized Axisymmetric Castings
- Special Casting & Nonferrous Alloys Vol. 46, Issue 10, Pages: 1531-1536(2026)
- 作者机构：
  
  1.中国航发北京航空材料研究院，北京 100095
  2.北京市先进铝合金材料及应用工程技术研究中心，北京 100095
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.15980/j.tzzz.T20250436
  CLC： TG245;TP311
- Received：25 November 2025，
  
  Revised：2026-01-29，
  
  Accepted：07 April 2026，
  
  Published：20 October 2026
- 稿件说明：
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刘闪光，陈军洲，潘俊杰，等. 大尺寸轴对称铸件铸造变形预测及控制研究［J］. 特种铸造及有色合金，2026，46（10）：1 531-1 536.

LIU S G，CHEN J Z，PAN J J，et al. Prediction and control of casting deformation in large-sized axisymmetric castings［J］. Special Casting & Nonferrous Alloys，2026，46（10）：1 531-1 536.
刘闪光，陈军洲，潘俊杰，等. 大尺寸轴对称铸件铸造变形预测及控制研究［J］. 特种铸造及有色合金，2026，46（10）：1 531-1 536. DOI： 10.15980/j.tzzz.T20250436.

LIU S G，CHEN J Z，PAN J J，et al. Prediction and control of casting deformation in large-sized axisymmetric castings［J］. Special Casting & Nonferrous Alloys，2026，46（10）：1 531-1 536. DOI： 10.15980/j.tzzz.T20250436.

摘要

以大尺寸轴对称铸件为研究对象，通过模拟仿真和试验验证相结合的方式，研究了浇注系统对铸件冶金质量、铸造应力和变形的影响。结果表明，大尺寸铸件充型流程长，合金液前沿温度降幅大，造成充型后温度场沿周向分布不均匀，不同区域凝固和冷却速度差异大。冷却速度快的区域，铸造应力大、铸件变形量大。冷却速度慢的区域，铸造应力相对较小、铸件变形量小。通过优化浇注系统，确保铸件温度场沿圆周方向均匀分布，不同区域冷却速度和铸造应力趋于一致，可显著降低铸件变形，从而获得尺寸合格的铸件。

Abstract

The influence of pouring system on metallurgical quality， casting stress and deformation of large-sized axisymmetric castings was investigated by combining simulation and experimental verification. The results show that with the long filling process of large-sized castings， the temperature at the front of the alloy liquid is decreased significantly， resulting in uneven temperature distribution along the circumference after filling， and significant differences in solidification and cooling rates in different regions. The areas with fast cooling rate have high casting stress and large deformation of castings， while the areas with slow cooling rate has relatively low casting stress and small deformation. By optimizing the pouring system， it is ensured that the temperature field of the casting is evenly distributed along the circumferential direction， and the cooling rate and casting stress in different areas tend to be consistent， which can significantly reduce the deformation of the casting and obtain castings with qualified dimensions.

关键词

Keywords

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