【摘要】：熱等靜壓(Hot Isostatic Pressing,簡稱HIP)是一種先進(jìn)的燒結(jié)工藝,在密閉的壓力容器中,以高壓氬氣(或氮氣)為介質(zhì),對其中的粉末或待燒結(jié)的坯料(或零件)施加各向均勻等靜壓力,形成高致密度坯料(或零件)的方法。熱等靜壓的常用工作溫度1000~1800℃、工作壓力100~200MPa。熱等靜壓技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空、航天、船舶、兵器、核工業(yè)等軍工領(lǐng)域。如,飛機(jī)、航天器、大型運(yùn)載火箭、導(dǎo)彈、雷達(dá)等關(guān)鍵零件的制造。熱等靜壓技術(shù)經(jīng)歷了半個多世紀(jì)的發(fā)展,持續(xù)不斷創(chuàng)造著奇跡,從試驗室技術(shù)研究到現(xiàn)在滲透到各行各業(yè)。在西方發(fā)達(dá)國家,熱等靜壓處理技術(shù)是航空發(fā)動機(jī)的鈦合金、高溫合金零部件強(qiáng)制性的工藝措施,以提高產(chǎn)品致密度,消除材料缺陷等。隨著熱等靜壓技術(shù)的不斷發(fā)展,熱等靜壓機(jī)朝著大規(guī)格方向發(fā)展,縮短處理周期,降低處理成本。熱等靜壓機(jī)的均勻快速冷卻(URC)技術(shù),可以大幅度縮短HIP處理時間。熱等靜壓機(jī)降溫時間通常可以縮短80%至95%。目前,HIP處理費用大約是20年前的60%左右,推動了熱等靜壓技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。根據(jù)我國熱等靜壓技術(shù)的發(fā)展需求,結(jié)合典型熱等靜壓機(jī)技術(shù)指標(biāo),主要以航空航天領(lǐng)域的高溫合金鑄件致密化處理和高溫粉末—近凈成型為應(yīng)用目標(biāo)。確定RDJ1250/2000-200.1400型熱等靜壓機(jī)為研究目標(biāo),URC速率大于30℃/min。這也是國際上高溫合金致密化處理的典型設(shè)備,裝備URC系統(tǒng)的數(shù)量較多,便于試驗數(shù)據(jù)比較。本文基于Flowmaster軟件的熱流體系統(tǒng)仿真分析功能,根據(jù)技術(shù)指標(biāo)、熱等靜壓機(jī)均勻冷卻原理結(jié)構(gòu)和三維模型,建立數(shù)學(xué)模型(包括靜態(tài)和動態(tài)模型),推導(dǎo)出計算公式。通過數(shù)學(xué)模型描述冷卻過程,為冷卻系統(tǒng)設(shè)計提供理論依據(jù),并滿足工程應(yīng)用要求。通過仿真分析和實物驗證修正數(shù)學(xué)模型,提高數(shù)學(xué)模型的計算精度。本文通過Solid Edge V19三維CAD軟件建立熱等靜壓機(jī)URC三維模型,以STAR-CCM+軟件作為主要研究工具,建立了熱等靜壓爐的非穩(wěn)態(tài)數(shù)值仿真模型,從理論上分析了溫度場和流場,研究了不同加熱功率下爐內(nèi)流動換熱規(guī)律。
【圖文】：

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，肯納金屬公司研制了世界上第一臺力 140MPa、溫度 1500℃。熱等靜壓密化、產(chǎn)品缺陷修復(fù)、粉末冶金—方面得到了廣泛應(yīng)用[3-4]。目前，對生產(chǎn)，熱等靜壓處理技術(shù)非常的適經(jīng)歷了半個多世紀(jì)的發(fā)展，持續(xù)不在無孔不入的滲透到各行各業(yè)，特源、運(yùn)輸和冶金等對新材料有著巨大是在密閉的超高壓容器里，通過惰性）對壓制的制品各個方向施加相同度。典型的熱等靜壓機(jī)結(jié)構(gòu)原理，如

以下為了求。壓機(jī)建立研制大的1.2.及難熱等靜壓工下取出制品。了提高熱等靜熱等靜壓機(jī)機(jī)一般采用風(fēng)熱等靜壓機(jī)立一套完整的制經(jīng)費和研究的困難，因此1 熱等靜壓鋼鐵研究總難熔金屬方面圖 1-2 四川工藝是在高。這一過程需靜壓機(jī)使用機(jī)均勻快速風(fēng)扇原理結(jié)機(jī)均勻快速的理論計算究人員。隨此理論分析壓技術(shù)研總院的王聲面的應(yīng)用；川航空工業(yè)川高溫高壓環(huán)境需要較長的用效率，提出速冷卻（UR結(jié)構(gòu)，中小型速冷卻（UR算模型，通過隨著熱等靜壓析和數(shù)值研究究情況聲宏[6]詳細(xì)評粉末冶金國川西機(jī)器公司境下完成產(chǎn)的冷卻過程出了熱等靜RC）有風(fēng)扇型則采用射RC）技術(shù)，過仿真分析壓機(jī)的超大究成為研究評述了熱等國家重點試研制的大型熱產(chǎn)品燒結(jié)，從，嚴(yán)重影響靜壓機(jī)均勻扇和射流兩射流原理結(jié)構(gòu)需要深入析和試驗驗大型化發(fā)展究其性能的重靜壓機(jī)在鈦試驗室的陳建熱等靜壓機(jī)從產(chǎn)品壓制溫響了熱等靜壓快速冷卻種結(jié)構(gòu)形式構(gòu)。研究熱區(qū)內(nèi)證。這樣需，這給實驗重要手段。鈦合金、高溫建勛[7]用鈦溫度降到 1壓機(jī)的利用（URC）技式，大型熱內(nèi)部傳熱機(jī)需要投入大驗研究帶來溫合金、鈹鈦鋁元素混合120℃用率。技術(shù)需熱等靜機(jī)理，，大量的來了很鈹材以合粉，
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TF37

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2710411