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空心涡轮叶片陶瓷铸型微细结构负压吸注充型工艺研究

发布时间:2017-09-16 04:10

  本文关键词:空心涡轮叶片陶瓷铸型微细结构负压吸注充型工艺研究


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【摘要】:为了提高在基于光固化成型技术的空心涡轮叶片型芯、型壳一体化陶瓷铸型制造方法中陶瓷浆料对微细复杂结构的充型能力和铸型结构的完整性,提出了负压吸注凝胶注模工艺方法。以某型号空心涡轮叶片的冷却通道微孔为研究对象,利用细长管道充型原理,分析了凝胶注模工艺制造陶瓷铸型的充型行为。采用仿真分析的方法,在不同进出口压力差下,对冷却通道微孔简化模型负压吸注的充型情况进行模拟仿真,得到合理的负压吸注进出口压力差参考值,通过负压吸注实验和工业微米X射线成相系统检测对仿真结果进行验证。最后,分析了负压吸注工艺对陶瓷铸型性能的影响。研究结果表明:当氧化铝基陶瓷浆料固相体积分数为60%、负压吸注的进出口压力差为0.03 MPa时,可实现空心涡轮叶片冷却流道微孔结构的凝胶注模完整无缺陷充型,并且可以提高陶瓷铸型坯体的致密度和强度。
【作者单位】: 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室;西安交通大学高端制造装备协同创新研究中心;北京航空航天大学先进航空发动机协同创新中心;
【关键词】光固化成型技术 空心涡轮叶片 冷却微孔 负压吸注 陶瓷铸型
【基金】:国家“973计划”资助项目(2013CB035703)
【分类号】:V263
【正文快照】: 空心涡轮叶片是航空发动机的关键零部件,因其结构复杂、精度要求高而难以制造,被誉为“王冠上的明珠”[1-2]。随着航空发动机推重比的不断提高,涡轮叶片的工作温度随之升高,为了满足叶片的工作要求,采用大量的复杂冷却结构,尤其是微细冷却流道和气膜孔结构[3-4],在提高涡轮叶

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本文编号:860788

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