TiB2/A356复合材料薄壁零件熔模铸造研究

利用TiB2和A356热物性的文献值,根据颗粒均匀分散于基体类型复合材料热物性的计算准则确定了10％TiB2/A356铝基复合材料的热物性参数,并将其用于实际生产中某航空零件熔模铸造的数值模拟.通过浇注实验验证了数值模拟结果与实际的一致性和热物性参数的可靠性,在此基础上通过模拟与实验结合的方式改进了浇注工艺,消除了缩松缩孔缺陷,提高了铸件质量.     

TiB_2/A356导流叶轮熔模铸造及其数值模拟

研究了体积分数为10%的Ti B2/A356复合材料的力学性能随温度变化的关系,并利用商用软件Pro CAST对导流叶轮熔模铸造应力场进行数值模拟。模拟结果表明,叶轮叶片厚薄不均的结构特点,使其两端产生铸造应力,形成裂纹缺陷。通过提高型壳预热温度,可明显降低叶片两端在冷却末期的有效应力。实际浇注情况与模拟结果吻合较好,验证了工艺改进方案的合理性,证明了熔模铸造过程数值模拟的可靠性。     

机匣件真空熔模铸造的数值模拟

涡轮发动机机匣整体铸造时,由于型壳直径大,形状复杂,极易出现缩孔缩松缺陷.为了改进其工艺方案,采用商用软件ProCAST建立了该件真空熔模铸造过程的数学模型和物理模型,考虑装炉方式,对充型、凝固过程中的流场、温度场演变及缩孔缩松形成过程进行了仿真,并用实验验证了计算的正确性.对不同工艺方案下铸件缩孔缩松缺陷的形成进行了模拟,计算结果显示,830℃不垫砂预热后浇注产生的缩孔缩松较多,1 100℃垫砂预热浇注产生的缩孔缩松很少.根据计算结果可以预测后者为较优工艺,有利于减少缺陷,提高成品率.     

TiAl基合金叶片吸铸成形缺陷的数值模拟

采用有限元软件ProCAST模拟TiAl基合金液在金属型真空吸铸成形铸造工艺中的充型凝固过程,分析在充型凝固过程中产生缺陷的原因,并进行了相关的实验验证。在模拟过程中发现铸件中确实存在模拟预测的缺陷,且缺陷主要集中在叶片隼部,在叶身部位出现少量的缩松缺陷,模拟和实际相吻合。     

TiAl基合金叶片吸铸成形缺陷的数值模拟

采用有限元软件ProCAST模拟TiAl基合金液在金属型真空吸铸成形铸造工艺中的充型凝固过程,分析在充型凝固过程中产生缺陷的原因,并进行了相关的实验验证。在模拟过程中发现铸件中确实存在模拟预测的缺陷,且缺陷主要集中在叶片隼部,在叶身部位出现少量的缩松缺陷,模拟和实际相吻合。     

壁厚不均铸铝件的熔模铸造生产

通过设计浇注系统,严格执行熔模铸造工艺规程,成功生产了壁厚不均匀的铸铝件,积累了生产经验。     

γ—TiAl增压涡轮熔模铸造过程数值模拟研究

根据熔模型壳离心浇注的铸造工艺特点，建立了γ－TiAl增压涡轮凝固传热过程的数值模型，推导了离心压力下γ－TiAl金属间化合物的凝固收缩和补缩过程数学模型，模拟计算了γ－TiAl增压涡轮铸件的温度场和收缩缺陷，结果表明，模型能可靠计算γ－TiAl增压涡轮铸件凝固过程的温度分布和准确预测铸件的收缩缺陷，数值模拟结果与实验结果吻合良好，数值模拟结果证实了前期工作所提出的进一步减少及消除收缩缺陷的优化工艺措施的合理性。     

铸钢件熔模精密铸造凝固过程数值模拟

熔模精密铸造在现代铸造行业所占比重越来越大,采用计算机数值模拟的方法模拟熔模精密铸造凝固过程,预测铸造过程可能产生的缺陷,有助于改进以“试错法”为主的传统的工艺设计方式,能够有效的缩短生产周期,节约成本,对于铸造企业来说具有重要的意义。建立了熔模精密铸造凝固过程数值模拟的物理数学模型,采用自行开发的软件模拟了熔模铸钢件的凝固过程,对缩孔缺陷进行了预测,并且将该软件的模拟结果与实际结果进行了对比。     

铝合金壳体铸件翻转浇注工艺研究

翻转浇注是重力浇注的一种特殊形式,它有许多优点,有利于解决复杂铸件浇注过程产生的缩孔、缩松、气孔、夹杂等铸造缺陷.对航空用铝合金壳体铸件的浇注工艺进行了研究,分析了传统重力底注铝合金壳体铸造缺陷的原因,提出了翻转浇注工艺并进行了改进.结果表明,改进后的工艺使铝合金壳体铸件的合格率增至90％,获得了无夹渣和气孔的铸件.     

基于数值模拟分析的铝合金缸盖罩压铸工艺优化

利用铸造模拟分析软件AnyCasting,对铝合金缸盖罩铸件进行了凝固过程数值模拟,预测其在铸造过程中可能产生缺陷的位置,分析了铸件预铸孔部位产生缩孔缺陷的原因,对压铸模具进行反复修改和优化。模拟计算了多种改进措施,通过在铸件最后凝固部位增设冷却水管及补缩通道等方法,达到减少或消除缩孔缺陷的目的。模拟结果表明：采用改进的工艺方案可明显改善缩孔缺陷,有利于提高铸件质量。     

基于数值模拟的防喷器壳体铸造工艺优化

根据防喷器壳体结构特点及技术要求进行了工艺性分析并拟订了工艺方案.基于数值模拟技术对铸件的热节部位、冒口的补缩能力等进行了数值模拟,根据模拟结果探明了工艺热节和铸造缺陷产生原因,并通过反复修改工艺参数对工艺进行了改进,得到了较为理想的工艺方案.这对缩短试验周期,减小同类型产品冒口尺寸,提高工艺出品率,节省原材料等有着重要的意义.     

空心双层内腹板的熔模铸造工艺研究

介绍了空心双层内腹板的熔模铸造基本工艺和主要工艺参数,针对研制过程中出现的主要铸造缺陷,如断芯、偏芯、缩孔、缩松等,提出了工艺改进措施.不但生产出了合格铸件,提高了产品的合格率,而且为同类产品的熔模铸造工艺提供了参考.     

重型燃气轮机叶片熔模铸造凝固过程数值模拟

建立了重型燃气轮机叶片真空熔模铸造凝固过程的数理模型,对不同工艺下凝固过程的温度场、糊状区演变及缩孔、缩松形成过程进行了仿真,研究了缺陷形成规律.结果显示,原有工艺下,两种浇注系统均在榫头部位出现缩孔或缩松,与实验结果吻合.采用定向凝固工艺可以避免重燃气轮机叶片产生铸造缺陷.     

铝合金轮毂连接盘挤压铸造数值模拟

采用ProCAST软件对6061铝合金轮毂连接盘挤压铸造过程进行模拟.研究了浇注温度、模具预热温度、比压对铸件缩孔缩松的影响.结果 表明,浇注温度700℃、模具预热温度300℃、比压50MPa为最佳铸造方案.     

Ti-Al合金精密铸件的疏松预测

应用铸造软件ViewCast模拟精密铸造Ti-46%Al合金叶片的充型与凝固过程,预测了疏松的形成,模拟结果与实验结果相吻合.通过分析凝固温度场、凝固收缩百分数并结合实验结果,对原浇注系统进行改进:摒除了原先的顶注及顶、底联合浇注的方式,只采用底注方式,有效克服了充型不平稳、易卷气的缺点;提高壳型预热温度、增大冒口尺寸,使铸件实现顺序凝固.改进后的模拟结果显示,铸件凝固顺序合理,疏松完全转移至凝固后的冒口中,保证了叶片的致密性.     

铜包铝立式充芯连铸圆坯温度场数值模拟

建立了铜包铝立式充芯连铸圆坯的凝固传热数学模型,并应用有限元软件ProCAST模拟了它在不同冷却条件下的温度场,模拟结果与实验结果基本相符,可用于优化充芯连铸工艺参数.     

双辊铸轧过程铝带坯／辊套温度场数值模拟

利用铝双辊铸轧过程传热数学模型,对铝带坯／辊套温度场进行数值模拟,分析了辊套材料、浇注温度等工艺因素对双辊铸轧过程铝带坯／辊套温度场的影响。     

双辊铸轧过程铝带坯/辊套温度场数值模拟

利用铝双辊铸轧过程传热数学模型,对铝带坯/辊套温度场进行数值模拟,分析了辊套材料、浇注温度等工艺因素对双辊铸轧过程铝带坯/辊套温度场的影响.     

精密铸造三级动叶片缩松和缩孔缺陷的预测

采用SolidEdge造型软件和SRIFCast网格剖分软件作为前处理平台 ,实现了三级动叶片三维实体造型及非均匀网格的自动剖分。开发了铸件三维充型过程流体流动与传热的耦合模拟计算机程序。利用XUE判据和Niyama判据对三级动叶片凝固过程中缩松和缩孔缺陷的出现位置进行了预测。结果表明 :XUE判据能够准确预测三级动叶片铸件中缩松和缩孔缺陷出现的位置 ,对实际生产有一定的指导意义。     

液相线半连续铸造A356铝合金触变成形的组织与性能

研究了液相线半连续铸造法制备A356铝合金半固态浆触变成形并经固溶时效处理后的组织与性能，结果表明，触变成形与热处理后的A356件，其σb值达到238MPa,δ5达到17％，此结果为液相线半连续铸造A356铝合金触变成形的深入研究奠定了基础。