基于ProCAST的支座件熔模铸造浇注系统设计

熔模铸造工艺开发需要开展大量的试制实验,其工艺研发成本高、周期久。论文基于支座件的试制结果提出了3套工艺优化方案,利用数值模拟软件ProCAST对优化方案的温度场与缺陷分布进行模拟分析并最终确定了可行工艺方案。试制结果表明,优化后的工艺方案可以使支座件实现自底向上的顺序凝固,可以得到无缺陷的铸件。

基于数值模拟的涡轮导向器铸造工艺研究

为防止涡轮导向器铸件产生缩松缩孔缺陷,对铸件进行结构和材料分析,设计合适的浇注工艺,并运用有限元软件对涡轮导向器熔模铸造充型及凝固过程进行模拟仿真,研究浇注系统对金属熔体充型凝固等特性的影响,优化浇注工艺方案;并进行铸件的无损探伤检测分析,验证铸件内部缩松缩孔分布。研究表明:涡轮导向器铸件应采用顶注式浇注系统为宜,根据有限元模拟软件对铸件内部缩松缺陷分布的预测优化了铸件的浇注工艺,减少了铸件内部大尺寸缩松缩孔的形成,优化后的浇注系统对铸件补缩充分,按照顺序凝固原则凝固,铸件中未出现缩松缩孔缺陷,符合铸件工艺要求。

铝合金表面等离子喷涂Al2O3-3%TiO2复合涂层工艺参数优化的研究

目的通过优化等离子喷涂工艺参数,提高铝合金表面等离子喷涂Al2O3-3%TiO2复合陶瓷涂层的结合强度和涂层表截面硬度。方法用正交试验法,对影响喷涂涂层结合强度和硬度的4个关键喷涂参数进行优化,分别得到喷涂粘结底层Ni-5Al和工作表层Al2O3-3%TiO2的最佳优化参数。结果通过正交试验确定影响Ni-5Al涂层综合指标的因素由主到次是喷涂电流、喷涂距离、辅气流量、主气流量,最优水平数为2、3、2、1;影响Al2O3-3%Ti O2涂层综合指标的因素由主到次是喷距、辅气流量、电流、主气流量,最优水平数为2、3、2、1。Ni-5Al涂层的最佳喷涂工艺参数为:喷涂距离120 mm,喷涂电流520 A,主气流量42 L/min,辅气流量7.5 L/min。Al2O3-3%TiO2复合涂层最佳喷涂工艺参数为:喷涂距离90 mm,喷涂电流530 A,主气流量46 L/min,辅气流量7.8 L/min。最佳工艺下制备的Ni-5Al底层与基体的结合强度为25.2 MPa,Al2O3-3%TiO2复合涂层与Ni-5Al底层的结合强度为17.8 MPa,且其截面硬度在1000HV0.5以上。结论对喷涂工艺参数进行优化可以得到质量高且稳定的Al2O3-3%Ti O2复合喷涂涂层,与非最佳工艺参数喷涂涂层相比,各指标均有较大提高。

基于ProCAST的K423衬板熔模铸造工艺优化设计

利用数值模拟软件ProCAST对K423合金衬板铸件的铸造工艺方案进行了数值模拟,模拟确定了铸件缩松、缩孔缺陷的分布及产生原因。根据模拟结果改进了铸造工艺。经小批量试制发现,采用改进工艺生产的铸件在X射线检测中无明显缺陷,致密度达到99.8%。