基于增材制造的涡轮壳快速铸造工艺数值模拟及优化

发布时间：2017-11-29 07:18

  本文关键词：基于增材制造的涡轮壳快速铸造工艺数值模拟及优化

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【摘要】：本文中的涡轮壳采用K418铸造镍基高温合金,通过计算机进行铸造过程的数值模拟,直观、快速的显示铸造的充型凝固过程,预测其铸造缺陷并找出最优的铸造工艺方案及参数,同时利用增材制作技术制作涡轮壳的RP原型,涂挂耐火材料并焙烧原型制得耐热且有一定强度的型壳,在真空感应炉中进行合金熔炼并进行浇注,实现涡轮壳的快速铸造,最终制得完整的涡轮壳铸件。本文首先采用Pro/E软件对涡轮壳进行三维建模,初步制定了顶注雨淋式浇注、阶梯式浇注、顶注三点式浇注三种工艺方案,分别进行三维建模及网格划分,边界条件的设置并进行铸造充型凝固模拟,结合各个方案的铸造工艺出品率,得到顶注三点式浇注方案这个最佳的浇注工艺方案。其次根据试浇时顶注雨淋式的铸件铸造缺陷与模拟结果的对比分析可以得知在Pro CAST中设置的边界条件和铸造工艺参数的合理性。再次,对顶注三点式浇注方案进行浇注系统的工艺优化。利用Pro CAST软件,在选定的顶注三点式浇注方案的情况下,改变铸造工艺参数浇注温度和型壳温度进行正交试验,再次进行多组的铸造过程数值模拟得知浇注温度为1400℃,型壳初始温度为1120℃时有较好的铸件模拟结果,无明显的缩松缩孔,对其进行浇注验证,获得了完整的涡轮壳铸件。
【学位授予单位】：西安工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG24

【参考文献】

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本文编号：1236626