TiAl基合金铸件特征结构及型壳固液比对铸造缺陷影响

目的 揭示铸件结构特征及型壳固液比差异对铸件充型率、收缩率和内部缺陷倾向性的影响。方法 分别采用3种不同型壳固液比的型壳，通过重力浇注制备了Ti?48Al?2Cr?2Nb合金特征结构元件铸件，对具有不同尺寸参数的板、变截面、尖角、筋、过渡弧、孔、环、曲面等8种典型特征结构元件铸件的充型率、收缩率、缩松/气孔的数量与分布、截面缩松率等铸造成形特性进行研究。结果 板厚度≥6 mm、变截面厚度变化率≥0.075、尖角≥90°时可基本充型完整;铸件收缩率在1.8%~3.3%之间;在不同特征结构中，变截面的平均截面缩松率最低为0.012%~0.018%，尖角最高为0.21%~0.46%;型壳固液比为1.8∶1和2∶1的铸件气孔分布面积仅为2.4∶1时的10%~80%。结论 充型高度随铸件厚度和角度增大而提高;特征结构与尺寸参数对收缩率影响较小;铸件的壁厚、厚度变化率、角度和孔径等因素均会对缩松的数量与分布产生影响;型壳固液比为1.8∶1和2∶1的铸件气孔分布面积比普遍低于2.4∶1的铸件。相关结果为钛铝合金复杂构件结构设计优化和精铸成型工艺优化的共性技术发展提供了支撑。