钛合金叶轮精铸成型数值模拟及实验验证

摘要：

针对铸造钛合金叶轮叶片内部缺陷多和成型质量差的问题,通过设计两种浇注系统,运用有限元方法对浇注系统进行数值模拟,研究浇注系统设计优化对精铸的充型和凝固过程中流场、温度场及缩孔缩松的影响,在最优设计基础上进行熔模精铸实验,同时对其铸件的微观组织和力学性能进行检测与分析.结果表明:在型壳预热温度400℃、浇注温度1730℃,浇注时间8 s条件下,模拟结果得到底注式浇注系统充型、凝固质量好,铸件内部无缺陷;顶注式结构充型流场紊乱,存在卷气现象,同时铸件内部缺陷较多,故底注式多冒口结构浇注系统优于顶注式结构;对底注式系统进行了实验验证,铸件显微组织致密,拉伸屈服强度、断面收缩率和硬度分别为785.5 MPa、25.5％ 和301.67 HBW,力学性能较好,表面精度较高,符合高品质钛合金铸件的要求.

关键词：钛合金、数值模拟、浇注系统、微观组织、力学性能

所属期刊栏目：39

分类号：TG294;TG21(铸造)

资助基金：国家 863 计划项目2015AA042503;国家自然基金51875452

在线出版日期：2019-10-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：103-112