K4169合金双环薄壁机匣熔模铸造工艺研究

发布时间：2020-04-10 18:20

【摘要】：本文以燃气涡轮航空发动机中的大型双环薄壁机匣铸件的铸造工艺研究展开,采用熔模精密铸造技术,通过对蜡模制造、浇注系统设计、型壳制造、数值仿真模拟、铸件的浇注和铸件的检测等一系列的工艺方案研究,探索出该类机匣的一套铸造工艺方案。K4169合金双环薄壁机匣铸件具有以下结构特点:内外双环结构,通过圆弧状薄壁结构相连,铸件表面80%以上的表面积为厚度在2mm的平板结构,内外环安装边厚度在15-20mm。铸造过程中,由于结构的复杂化、薄壁化和大型化,金属液充型和凝固过程难以控制,冶金方面极易产生薄壁位置欠铸和裂纹,厚大位置疏松冶金缺陷,尺寸方面铸件的圆周、内外双环中间部位的薄壁连接结构的位置度极易变形。完成了可适应并满足大型薄壁机匣熔模铸造的蜡模制备工艺研究,其中包括模具结构方案的制定、蜡模的制备参数有效匹配、蜡料牌号的选择等。根据冶金标准,利用理论方法与计算机数值模拟凝固过程,设计合理的浇注系统,有效解决大型薄壁机匣铸件在熔模铸造过程中易出现的欠铸、裂纹和疏松缺陷。完成了型壳的制备方案研究,预热温度可在980-1100℃,浇注温度在1500-1530℃。该型壳在高温稳定性较高,仅有极小的收缩变形。完成了大型双环薄壁机匣铸件的各项检测,并制造出尺寸精度和冶金质量符合相关要求的铸件。
【图文】：

口组成[4]。其中承力固定部位主要分布在压气元体上，这两个单元体中装配有发动机中最大图 1-1 所示。大型双环薄壁机匣具体安装位置力输送至飞机的关键部件，以往该部件由锻造-3 所示。其缺点是生产周期长，成本高，，最主使用强度和寿命大大受限。制造涉及学科众多，技术门槛极高，世界仅有济实力，其中具有代表性位列第一的是美国，司。惠普的 F119 型航空发动机，如图 1-4 所界上最稳定、寿命最长和推力最大的典型燃气对象。位列第二的是英国，代表是英国罗三当属俄罗斯，在二战结束后，俄罗斯研制出短的 AL-31F 发动机，如图 1-5 所示。由于性中小国家争抢购买的对象，一时风光无限，但稳定等致命缺陷。

飞机发动机机匣安装位置
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V263;TG249.5

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本文编号：2622560