导向器蜡模工艺参数优化与尺寸精度检测

导向器蜡模制备是熔模铸造生产导向器铸件的第一大工序,通过优化注蜡工艺参数提升导向器蜡模的品质。采用Design expert进行试验设计,并结合Moldflow模拟注蜡试验,运用遗传算法对目标函数求解。经分析与验证四个工艺参数对平均体积收缩率的影响顺序为:注蜡温度>保压时间>保压压力>蜡料流量,最优注蜡工艺参数为保压压力0.1 MPa,保压时间13.34 s,蜡料流量32.23 cm^(3)/S,注蜡温度62℃,在此条件下,导向器蜡模尺寸精度达到CT4级别。

晶粒细化剂对K403合金返回料微观组织及持久性能的影响

目的探索不同浇注温度下晶粒细化剂添加的有无对K403合金返回料微观组织及持久性能的影响,并建立合金的浇注工艺与微观组织和持久性能的关系。方法通过调整浇注温度及晶粒细化剂的有无制备了8组合金,并进行了微观组织表征与高温持久性能测试。结果晶粒细化剂的加入对K403合金的晶粒组织有细化作用,在较高浇注温度下的细化作用更为显著;晶粒细化剂的加入对碳化物的形貌、分布及尺寸没有明显影响;晶粒细化剂的加入使合金在1420℃和1460℃浇注温度下的持久寿命降低,1490℃和1520℃浇注温度下的持久寿命提高;不加晶粒细化剂、1420℃下浇注获得的合金具有最优持久性能。结论建立了合金的浇注工艺与微观组织和持久性能的对应关系,并探寻了细化剂对合金持久寿命的影响机制:晶粒细化剂的加入配合较低的浇注温度获得了细晶组织,使晶界上的碳化物密度过高,晶界成为裂纹源,合金的持久寿命相比不添加晶粒细化剂较短;晶粒细化剂的加入配合较高的浇注温度获得了具有适中尺寸的晶粒,在一定的晶界强化作用下,合金的持久寿命相比不添加晶粒细化剂较长。

离心泵壳体精密铸造数值模拟研究

离心泵壳体铸件外部有9条加强筋、内部有7个叶片,结构复杂。采用分体式蜡模组装工艺实现了蜡模成形,并对离心泵壳体分体式蜡模注射成形工艺进行了数值模拟。通过ProCAST软件对离心泵壳体的流场、温度场、孤立液相区与缩松分布进行了模拟,优化了浇注系统与铸造工艺,提高了离心泵壳体的合格率。

熔模铸造高温合金圆角尺寸偏差与传递规律

熔模铸造过程的蜡模制备、型壳制备与铸件凝固等过程中易发生圆角尺寸偏差,是影响铸件尺寸精度的重要因素。设计具有5个内倒角与1个外倒角的圆角模型,采用KC3898NRR蜡料填充蜡模,进行陶瓷型壳制备,并浇注K423、K424、K438高温合金铸件;用Geomagic Control三维比对软件进行圆角半径尺寸偏差分析。结果发现,圆角半径尺寸在蜡模制备中偏差范围在3%~30%,陶瓷型壳的受热膨胀修正范围为2%~8%,其中K438高温合金浇注的铸件圆角半径尺寸偏差最小。

航空发动机异形构件精密铸造技术

精密铸造广泛应用于制造结构复杂、机械加工困难的航空发动机涡轮机匣、导向器和叶片等热端部件。中小型航空发动机热端部件因结构集成化程度较高、异形结构特点显著,给精密铸造技术带来了巨大挑战。精密铸造又称熔模精密铸造、失蜡铸造,通常指通过蜡料复制零件,然后在蜡料表面涂覆耐火材料形成型壳,再熔化脱除蜡料,最后向型壳中注入金属液形成铸件的工艺过程,如图1所示。