發(fā)布時(shí)間：2017-11-29 07:18

  本文關(guān)鍵詞：基于增材制造的渦輪殼快速鑄造工藝數(shù)值模擬及優(yōu)化

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【摘要】：本文中的渦輪殼采用K418鑄造鎳基高溫合金,通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行鑄造過(guò)程的數(shù)值模擬,直觀、快速的顯示鑄造的充型凝固過(guò)程,預(yù)測(cè)其鑄造缺陷并找出最優(yōu)的鑄造工藝方案及參數(shù),同時(shí)利用增材制作技術(shù)制作渦輪殼的RP原型,涂掛耐火材料并焙燒原型制得耐熱且有一定強(qiáng)度的型殼,在真空感應(yīng)爐中進(jìn)行合金熔煉并進(jìn)行澆注,實(shí)現(xiàn)渦輪殼的快速鑄造,最終制得完整的渦輪殼鑄件。本文首先采用Pro/E軟件對(duì)渦輪殼進(jìn)行三維建模,初步制定了頂注雨淋式澆注、階梯式澆注、頂注三點(diǎn)式澆注三種工藝方案,分別進(jìn)行三維建模及網(wǎng)格劃分,邊界條件的設(shè)置并進(jìn)行鑄造充型凝固模擬,結(jié)合各個(gè)方案的鑄造工藝出品率,得到頂注三點(diǎn)式澆注方案這個(gè)最佳的澆注工藝方案。其次根據(jù)試澆時(shí)頂注雨淋式的鑄件鑄造缺陷與模擬結(jié)果的對(duì)比分析可以得知在Pro CAST中設(shè)置的邊界條件和鑄造工藝參數(shù)的合理性。再次,對(duì)頂注三點(diǎn)式澆注方案進(jìn)行澆注系統(tǒng)的工藝優(yōu)化。利用Pro CAST軟件,在選定的頂注三點(diǎn)式澆注方案的情況下,改變鑄造工藝參數(shù)澆注溫度和型殼溫度進(jìn)行正交試驗(yàn),再次進(jìn)行多組的鑄造過(guò)程數(shù)值模擬得知澆注溫度為1400℃,型殼初始溫度為1120℃時(shí)有較好的鑄件模擬結(jié)果,無(wú)明顯的縮松縮孔,對(duì)其進(jìn)行澆注驗(yàn)證,獲得了完整的渦輪殼鑄件。
【學(xué)位授予單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG24

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本文編號(hào)：1236626