《铸造技术》

文章标题:高出品率超大型钛合金中介机匣数值模拟工艺研究

文章作者:龙兴权,高晓慧,李鹏超,付志鹏
关 键 字:超大型;钛合金;铸造模拟;方案设计;出品率
文章摘要:
某超大型钛合金中介机匣铸件是某航空发动机中的关键部件,结构复杂,壁厚截面差值大,是目前航空 发动机尺寸和质量最大的中介机匣铸件。传统单股进水工艺方案易导致机匣铸件支板、分流环及外环等多处形成汇流, 充型困难,易产生飞溅、冷隔等铸造缺陷。利用ProCAST模拟软件对熔模铸造工艺下中介机匣铸件进行数值模拟,采用 底注式离心浇注,设置不同股数进水工艺和浇道数量比,研究对比不同设计方案下金属液在充型和凝固过程中的流场、 温度场变化,选择最优浇注工艺方案,以期实现超大型钛合金中介机匣铸件的完整成型。 模拟结果表明,利用铸件本身 结构特点, 采用4股进水工艺, 并增加缝隙浇道, 当直浇道∶横浇道∶内浇道数量比为1.0∶1.2∶2.5时, 铸件出品率达到 57%。 随后对该工艺方案进行了试验验证,得到满足相关技术协议规定的铸件,验证了模拟结果的可行性和准确性。