高溫合金壁厚突變件充型和凝固過程研究.pdf

1、本文以真空反重力方式澆注的K4169合金壁厚突變鑄件為研究對象,通過ProCAST數(shù)值模擬研究鑄件的充型和凝固過程,以及鑄件上壁厚突變區(qū)對毗鄰薄壁區(qū)影響范圍的影響因素,并采用相似性實驗進行驗證。得到了鑄件幾何尺寸和鑄造工藝過程兩方面因素對壁厚突變鑄件充型和凝固過程的影響,以及對壁厚突變區(qū)的影響規(guī)律。
　　對不同壁厚、壁厚差異率的鑄件進行數(shù)值模擬得出,在鑄造工藝參數(shù)為900℃型殼預(yù)熱、16.8KPa/s充型速度和150KPa成形壓力

2、條件下,鑄件壁厚越薄,充型時間越長、凝固時間越短、溫度場越不均;壁厚差異率越大,突變區(qū)內(nèi)流場越紊亂,凝固時間也越長,當(dāng)壁厚差異率大于4時,突變區(qū)內(nèi)產(chǎn)生渦流。突變區(qū)對鑄件的影響范圍隨壁厚的增大而減小;隨壁厚差異率的增大,縮松影響區(qū)略呈增大趨勢,而應(yīng)力影響區(qū)先增大后減小,在壁厚差異率為6時達到最大值。改變突變區(qū)的幾何形狀,模擬結(jié)果顯示,突變區(qū)存在棱角時,對鑄件應(yīng)力場顯著增大,且壁厚越薄,增幅越大。
　　在保持鑄件幾何尺寸條件相同的情況