合金在注入和凝固过程中的不理想行为是铸造缺陷的主要原因。基于此，可以进行对应的铸造系统修改以实现理想的注入和凝固过程，从而限制铸造缺陷。许多学者在研究铸造缺陷时使用模拟作为辅助方法。例如，Annalisa Pola等人验证了流动系统对锭子质量预测的影响不容忽视[1] 。R. Hawranek等人使用模拟和技术测试找到了最适合过渡系统滤网位置[2] 。P. Lan等人开发了一个三维有限元模型来预测宏观偏析和收缩孔隙度[3] 。根据分析结果，一些论文还提出了相应的解决方案来解决铸造缺陷问题[3-5] 。
中国某铸造厂生产的涡轮增压器经常存在气孔、收缩、微小收缩等缺陷。其材料为2520奥氏体Cr Ni不锈钢（类似于JIS SUS 310S、ASTM 310S），采用砂型生产。为了解决这些问题，我们进行了两次模拟，重点关注液态流动图案、填充绝对速度、填充和凝固过程中的温度变化和其他必要方面。在第一次模拟中，我们发现注入开始时有明显的湍流，因此整个注入过程都很湍流。此外，由于湍流，液态金属失去了一些动量，导致液态金属无法在短时间内填充远处的部分。因此，在分析后，我们对喷口和喷口底部的几何形状进行了修改，并缩短了注入时间。接下来，基于修改后的铸造系统进行的第二次模拟显示液态金属变得更加稳定，整个注入过程也在更短的时间内完成。此外，使用修改后的铸造系统进行的实际生产也将不合格铸件率从20%降至10%以下。
