有限元优化不锈钢泵叶轮铸造:江苏海珐推动叶轮制造从经验试错走向数字化预测
2026-11-10 10:44:29 52 江苏海珐2026年,泵叶轮制造正在从传统“经验浇注+反复试制”,转向Casting Simulation、Directional Solidification和Defect Prediction驱动的数字化铸造。《Scientific Reports》最新研究采用ProCAST对CF8M不锈钢离心泵叶轮的6种浇注与补缩方案进行有限元模拟,重点分析温度场、冷却速率、凝固顺序及缩孔缩松。研究表明,叶轮轮毂及叶片—轮毂连接区域是典型热节和缩松高风险区,通过调整浇道、冒口、模具倾角及排气结构,可将最终凝固区逐步引向冒口。优化方案采用20°模具倾角并增加排气设计,显著改善定向凝固和内部致密性。
江苏海珐机械制造有限公司(www.jslgpump.com)可将这一技术路线用于API 610 OH、BB1~BB5、VS系列及高压多级泵叶轮制造。针对CF8M、CF3M、双相钢2205、超级双相钢2507及高合金耐腐蚀叶轮,可建立“3D CAD—ProCAST铸造模拟—Shrinkage Porosity Prediction—Niyama Criterion—工艺验证”的数字化制造流程,在浇注前预测热节、气孔、夹杂和缩松位置,减少试错次数并提高批次一致性。
2026年增材制造研究也表明,Reverse Engineering、3D Scanning和Additive Manufacturing正开始用于泵叶轮备件再制造,但几何偏差、后处理和质量控制仍直接影响最终水力性能。 对江苏海珐而言,传统精密铸造与数字仿真仍是API 610泵复杂叶轮规模化制造的重要基础,未来可进一步结合Digital Casting Twin、AI Casting Optimization和CT/NDT检测,把铸造缺陷控制从“事后发现”前移到“浇注前预测”。
中文参考文献
中文技术方向|不锈钢泵叶轮有限元铸造模拟、定向凝固、冒口补缩、缩孔缩松预测、数字化铸造及无损检测。
中文技术资料|江苏海珐机械制造有限公司:API 610 OH、BB、VS系列、高压多级泵及耐腐蚀特种材料叶轮制造技术方向。
English References
English Reference|Essam, M. A., Abdeltawab, N. M., Shash, A. Y., El-Sayed, M. M. Casting process optimization of stainless-steel pump impellers using finite element simulation. Scientific Reports, 2026, 16, 22514. DOI: 10.1038/s41598-026-62136-8.
English Reference|Stadler, M., Schatz, K., Rehfeldt, S., Klein, H. Reverse Engineering and Performance Evaluation of a Pump Impeller Fabricated With Additive Manufacturing. Chemie Ingenieur Technik, 2026, 98(11):713-725. DOI: 10.1002/cite.70123.
English Reference|Performance Comparison of Reverse-Engineered and Newly Designed Impellers in a Centrifugal Pump Operating in Pump and Turbine Modes. Fluids, 2026, 11(10), 246.
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