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《鑄件分布方式對單晶空心渦輪葉片精鑄質(zhì)量的影響-論文.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、Feb．2014VO1．63NO．2鑄件分布方式對單晶空心渦輪葉片精鑄質(zhì)量的影響卜昆，王念魯(西北工業(yè)大學(xué)現(xiàn)代設(shè)計(jì)與集成制造技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安710072)摘要：在精密鑄造成形過程中，鑄件的分布方式對其內(nèi)部溫度分布有較大影響，從而影響精鑄件質(zhì)量。本文借助ProCAST軟件對單晶空心渦輪葉片的凝固過程進(jìn)行模擬仿真，通過對溫度場和位移場的分析，研究鑄件分布方式對精鑄件質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，合理的鑄件分布方式使鑄件各部分具有較小的溫差，從而不易產(chǎn)生熱應(yīng)力和熱裂，最終減小鑄件變形，提高精鑄件質(zhì)量。關(guān)鍵詞：單晶空心渦輪葉
2、片；數(shù)值模擬；葉片分布；精密鑄造中圖分類號：TG244；TG249．5文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1001—4977(2014)02—0110—05TheE仟ectofCastingDistributionontheCastingQualityofSingleCrystalHollowTurbineBladeBUKun，WANGNian—lu(KeyLabofContemporaryDesignandIntegratedManufacturingTechnologyNorthwesternPolytechnicalUniver
3、sity．Xi’an710072，Shaanxi，China)Abstract：Inprecisioncastingprocess，duetothedistributionofcastingshadanimportantinfluenceontheinternaltemperaturedistribution．a(chǎn)nditalsohadagreateffectsoncastingquality．Withthesimulationofthesolidificationprocessofsinglecrystalhollowtu
4、rbinebladebyusingPrOCASTsoftware．thispaperresearchedtheeffectsofthecastingdistributiononcastingqualitythroughthesimulationanalysisofthetemperaturefieldanddisplacementfield．Theresultsshowthatreasonablecastingdistributionmakeseachpartofthecastingasmal1temperaturedif
5、ference．a(chǎn)ndthusitiSnoteasytoproducetherma1stressandthermalcracking．ultimatelyreducingcastingdeformationandimprovecastingquality．Keywords：singlecrystalhollowturbineblade；numericalsimulation；distributionofblade；precisioncasting航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片是現(xiàn)代航空發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵零近年來，隨著定向凝固技術(shù)和數(shù)值模擬技
6、術(shù)的不件，由于其氣動外形和葉片壁厚尺寸精度要求嚴(yán)格，斷發(fā)展，其在預(yù)測鑄件尺寸變形、鑄件缺陷、優(yōu)化鑄內(nèi)部冷卻結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作條件苛刻，制造工作量約占造工藝等方面開始發(fā)揮越來越大的作用]。本文針對整臺發(fā)動機(jī)的三分之一，是航空發(fā)動機(jī)研制的關(guān)鍵l1]。澆注系統(tǒng)中鑄件的分布，基于UG和ProCAST平臺，研目前，國內(nèi)外普遍采用近凈形熔模鑄造技術(shù)，使究其對精鑄質(zhì)量的影響。用定向凝固工藝制造定向柱晶和單晶葉片，但由于空1單晶空心渦輪葉片精鑄定向凝固過心渦輪葉片表面大量的自由曲面和內(nèi)部復(fù)雜的內(nèi)腔結(jié)王任口構(gòu)，其制造質(zhì)量不穩(wěn)、廢品率較高，一直是
7、制約我國航空發(fā)動機(jī)研制的瓶頸I2l。國內(nèi)渦輪葉片的精鑄合格率定向凝固是指在凝固過程中應(yīng)用技術(shù)手段，在液一僅為10％，在渦輪葉片精鑄過程出現(xiàn)的諸多問題中，固界面建立起特定方向的溫度梯度，從而使熔體沿著鑄造缺陷占15％，再結(jié)晶占25％，尺寸超差占50％，可與熱流相反的方向凝固，最終得到定向組織，甚至單見精鑄渦輪葉片尺寸超差嚴(yán)重l3l。在渦輪葉片精鑄過程晶。對于單晶渦輪葉片的定向凝固，其過程較為復(fù)雜，中，鑄件在澆注系統(tǒng)中的分布方式通常根據(jù)操作人員從高溫合金的熔化到最終凝固成形都是在真空環(huán)境中的經(jīng)驗(yàn)確定．并沒有相應(yīng)的規(guī)律作為指導(dǎo)。
8、在其他工進(jìn)行。定向凝固設(shè)備包括諸多部件，如真空泵、傳動藝確定不變的情況下，若鑄件分布方式不合理，會對裝置、加熱裝置等。圖1為單晶渦輪葉片凝固過程示意鑄造應(yīng)力的控制及鑄件成形精度產(chǎn)生很大影響。圖收稿日期：2013—09—23收到初稿，2013-10-23收到修訂稿。作者簡介：昆(1965一)，女，博士研究
