梯度温度熔模型壳对K418合金薄壁铸件组织和性能的影响

发布时间：2021-11-11 19:30

　　K418合金是一种性能优良的镍基高温合金,并被广泛应用于航空领域。目前,结构轻量化是航空领域的主要发展趋势,高温合金铸件多被设计成为薄壁结构,薄壁铸件由于充型困难、凝固补缩不足,经常出现缩松、冷隔等缺陷,这严重影响了该类铸件的成品率。目前研究与生产过程中均是使用均匀温度的型壳进行浇注,不利于控制合金的凝固顺序与凝固组织。为了解决高温合金薄壁铸件缺陷多的问题,本论文提出了梯度温度熔模型壳工艺,利用数值模拟与实验相结合的方式,研究该工艺对于K418合金薄壁铸件组织和性能的影响。针对铸件结构特点,设计了熔模型壳的分区保温方案,在不同区域施加不同的保温密度,通过控制降温的方法,使熔模型壳在浇注前具有一定的温度梯度。设计的三种熔模型壳温度场方案的温度梯度分别为0.5℃/mm、1℃/mm、1.5℃/mm。数值模拟的结果表明,对于不同厚度的板件,在采用梯度温度型壳时,铸件以顺序凝固方式凝固,金属液可以有效补缩,铸件缺陷量比采用整体900℃型壳时的缺陷量少一个数量级。对于3mm、4mm厚的板件,其缺陷量随着温度梯度的增大而减少,当温度梯度为1.5℃/mm时,缺陷量最少,分别为1.426cm3和1.09... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

高温合金发展历程[33j

图 3-1 K418 合金物性参数与温度的关系(d)1200 1220 1240 1260 1280 1300 1320 1340 1360Temperature(oC)0 200 400 600 800 10064006600680070007200740076007800Density(Kg/m3)Temperature(o1200 1250 1300 1350 1400 13.23.43.63.84.04.24.44.6iscVsioy(ctetinoispe)Temperature(o200 400 600 800 1000 1200 1400 1600Temperature(oC)

垂直缝隙式浇注系统示意图

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：3489397