液態(tài)模鍛渦旋盤工藝優(yōu)化及偏析行為的研究.pdf

1、渦旋盤作為渦旋式制冷壓縮機(jī)的關(guān)鍵構(gòu)件，減輕渦旋盤的質(zhì)量即可顯著降低渦旋式制冷壓縮機(jī)的整體質(zhì)量。鋁合金渦旋盤符合輕量化發(fā)展需求，但復(fù)雜異形零件鋁基渦旋盤采用現(xiàn)有傳統(tǒng)成型工藝已無法完全滿足制造需求和力學(xué)性能要求。基于此，本文提出采用直接液態(tài)模鍛工藝取代傳統(tǒng)成型工藝，開展了對渦旋盤制備工藝，參數(shù)優(yōu)化及偏析行為的研究。
　　首先對比研究了重力鑄造工藝與液態(tài)模鍛工藝對渦旋盤制件宏觀形貌、密度、力學(xué)性能及顯微組織的影響。液態(tài)模鍛件的宏觀形貌、

2、密度、力學(xué)性能及微觀組織均優(yōu)于重力鑄造件，液態(tài)模鍛渦旋盤的抗拉強(qiáng)度Rm為345MPa，伸長率A為3.35％，沖擊韌性ak為16.58J/cm2，相比較重力鑄造件分別提升了33％，95％和130％。但液態(tài)模鍛的斷口形貌中仍存在少量細(xì)小的縮松縮孔缺陷，因此需要對其工藝參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。
　　采用正交試驗(yàn)法研究了比壓、澆注溫度、模具溫度和保壓時間對液態(tài)模鍛ZL111合金渦旋盤密度，微觀組織和力學(xué)性能的影響，通過對顯著因子的比較，探索出

3、了針對渦旋盤的液態(tài)模鍛最優(yōu)工藝參數(shù)。結(jié)果表明，對于力學(xué)性能，比壓和保壓時間都為極顯著因子，澆注溫度為沖擊韌性的顯著因子，模具溫度為伸長率的顯著因子。綜合判斷后得到了力學(xué)性能最優(yōu)工藝參數(shù)為:比壓120MPa，澆注溫度720℃，模具溫度220℃，保壓時間20s。
　　最后，對各組試樣不同部位的成分偏析及組織偏聚現(xiàn)象進(jìn)行了研究比較，探索了工藝參數(shù)對液態(tài)模鍛ZL111合金渦旋盤成分偏析的影響，并采用最優(yōu)工藝參數(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明: