重型燃机定向结晶空心叶片凝固过程的实验与模拟

摘要：

采用ProCAST软件系统研究HRS(High Rate Solidification)与LMC(Liquid Metal Cooling)工艺下,不同工艺参数对重型燃机用大型定向结晶空心叶片凝固过程的影响.结果表明:与HRS工艺相比,LMC工艺下叶片的糊状区宽度更小,固/液界面形状更加平直.LMC工艺下叶片的纵向温度梯度约为HRS工艺下的3倍;利用LMC工艺制备该燃机叶片时冷却速率为0.3～2.00℃/s,远高于HRS工艺时的冷却速率(0.05～0.16℃/s);LMC工艺下,采用低的保温炉温度仍可保证叶片获得高的温度梯度和冷却速率;而为避免缘板处杂晶对原始晶粒的阻碍,HRS工艺应当采用高的保温炉温度与更低的抽拉速率.实验与模拟结果均表明:与HRS工艺相比,利用LMC工艺制备的燃机叶片,枝晶组织显著细化.

关键词：定向凝固、工艺优化、数值模拟、燃机叶片

所属期刊栏目：46

分类号：TG132(金属学与热处理)

资助基金：国家重大科学仪器设备开发专项资助项目2012YQ22023304;国家自然科学基金51631008

在线出版日期：2018-05-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：8-15