本文關鍵詞：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,通過計算機進行鑄造過程的數(shù)值模擬,直觀、快速的顯示鑄造的充型凝固過程,預測其鑄造缺陷并找出最優(yōu)的鑄造工藝方案及參數(shù),同時利用增材制作技術制作渦輪殼的RP原型,涂掛耐火材料并焙燒原型制得耐熱且有一定強度的型殼,在真空感應爐中進行合金熔煉并進行澆注,實現(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軟件對渦輪殼進行三維建模,初步制定了頂注雨淋式澆注、階梯式澆注、頂注三點式澆注三種工藝方案,分別進行三維建模及網格劃分,邊界條件的設置并進行鑄造充型凝固模擬,結合各個方案的鑄造工藝出品率,得到頂注三點式澆注方案這個最佳的澆注工藝方案。其次根據試澆時頂注雨淋式的鑄件鑄造缺陷與模擬結果的對比分析可以得知在Pro CAST中設置的邊界條件和鑄造工藝參數(shù)的合理性。再次,對頂注三點式澆注方案進行澆注系統(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行正交試驗,再次進行多組的鑄造過程數(shù)值模擬得知澆注溫度為1400℃,型殼初始溫度為1120℃時有較好的鑄件模擬結果,無明顯的縮松縮孔,對其進行澆注驗證,獲得了完整的渦輪殼鑄件。
【學位授予單位】：西安工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG24

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本文編號：1236626