鈦合金精密鑄件因具有強度高、抗耐腐蝕性好、加工成本低等優(yōu)點而廣泛應用于工業(yè)領域。隨著熱等靜壓技術的成功開發(fā),鈦合金鑄件的生產(chǎn)工藝已經(jīng)接近了凈近成型的水平。2006年,國內某企業(yè)首次引進英國EPS消失模精密鑄造技術,但該技術在應用過程中存在諸多問題,如鑄造缺陷多、鑄件表面污染層較厚等問題,這些問題嚴重制約著EPS消失模精密鑄造技術的發(fā)展及其在鈦合金中的應用。本文針對上述兩大類問題展開分析、研究并最終成功應用于生產(chǎn)。通過對型殼面層進行溫濕度實驗,得出結論:在20℃干燥時,型殼不能完全干透,強度差,但在26℃干燥時過快,容易產(chǎn)生裂紋。實驗表明,型殼干燥最佳溫度為23±2℃,在該溫度區(qū)間內進行干燥效果良好,面層質量高。對于濕度而言,濕度低于50%時,面層干燥快,容易起皮脫落,當濕度大于70%時,面層干燥時間顯著增加,面層難以干燥。實驗表明,最佳干燥濕度為60%。為減少氣孔、針孔等缺陷,實驗采用以下四個措施:第一,采用底注法進行澆注,該工藝可以保證金屬液進入型腔更加平穩(wěn),減少紊流;第二,通過嚴格控制面層制作材料的配比及工藝環(huán)境;第三、嚴格控制真空澆注設備的漏氣率;第四、通過鑄造模擬軟件對澆注過程... 

【文章來源】：西安建筑科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 概述
    1.1 鈦鑄件在國民經(jīng)濟中的作用
    1.2 國內外鑄造技術研究的現(xiàn)狀
        1.2.1 鑄造技術的國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 鑄造技術的國內發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 EPS消失模鑄造技術的特點
        1.3.1 EPS消失模鑄造技術近凈成型材料利用率高
        1.3.2 適合大型鑄件的精密鑄造
        1.3.3 易于對鑄造過程進行模擬仿真
    1.4 鈦及鈦合金EPS消失模鑄造技術現(xiàn)存在的問題
        1.4.1 鑄造缺陷多
        1.4.2 鑄件表面污染層厚
    1.5 研究的內容
        1.5.1 減少鑄造缺陷提高鑄件質量
        1.5.2 減少表面污染層的厚度
2 實驗設備
    2.1 天然氣焙燒爐
    2.2 真空自耗凝殼爐
        2.2.1 設備技術性能、參數(shù)
        2.2.2 設備結構
    2.3 熱等靜壓爐
    2.4 掃描電鏡
    2.5 本章小結
3 鈦及鈦合金EPS消失模鑄造缺陷研究
    3.1 型殼裂紋、脹殼和型殼強度差等缺陷研究
    3.2 氣孔、針孔缺陷
    3.3 鑄造工藝設計優(yōu)化和數(shù)值模擬
        3.3.1 三維模型的建立
        3.3.2 模型網(wǎng)格的剖分
        3.3.3 充型過程流程模擬
        3.3.4 主鏡框鑄件充型過程流場模擬結果及分析
    3.4 本章小結
4 鑄件表面沾污層研究
    4.1 模型材料的選擇
        4.1.1 面層配漿材料的選擇
        4.1.2 面層漿料配制
        4.1.3 面層漿料涂掛和撒砂
    4.2 型殼硬化和干燥
    4.3 預熱
    4.4 型殼焙燒
    4.5 型殼清理和烘烤
    4.6 裝砂箱
    4.7 真空澆注
    4.8 澆注結果分析對比
    4.9 補焊試驗
    4.10 污染層厚度進一步改善
        4.10.1 試驗工藝改進
        4.10.2 污染層檢測
        4.10.3 酸洗去除鑄件表面污染層
    4.11 本章小結
5 鑄件組織性能分析
    5.1 掃描電鏡分析
    5.2 著色滲透檢驗
    5.3 尺寸檢查
    5.4 化學、力學性能分析
    5.5 X射線檢測
    5.6 本章小結
6 結論
參考文獻
附錄 碩士研究生學習階段發(fā)表論文
致謝



本文編號：3201160