高溫合金精鑄空心葉片充型及熱應(yīng)力有限元分析.pdf

1、本文選用以K488合金為材料制造的渦輪空心葉片為研究對(duì)象，研究了葉片在充型以及凝固過(guò)程中溫度場(chǎng)的變化，同時(shí)對(duì)應(yīng)力和變形進(jìn)行了模擬，并且優(yōu)化了工藝，且對(duì)葉片進(jìn)行了實(shí)際的澆注，驗(yàn)證了模擬結(jié)果。
　　本文利用UG對(duì)空心葉片進(jìn)行造型，探討了網(wǎng)格劃分軟件GeoMESH與UG之間的接口方式，并選擇.igs格式的文件作為GeoMESH的接口，并且尋找出了一種方法可以對(duì)復(fù)雜的鑄件進(jìn)行網(wǎng)格劃分，且對(duì)比了GeoMESH以及MeshCAST在面網(wǎng)格處理

2、的特點(diǎn)，最終發(fā)現(xiàn)GeoMESH比MeshCAST在面網(wǎng)格處理上更有優(yōu)勢(shì)，且能在MeshCAST中順利生成體網(wǎng)格，最終的網(wǎng)格滿足使用要求。
　　利用ProCAST軟件研究了不同的澆注工藝對(duì)鑄件質(zhì)量的影響，結(jié)果表明當(dāng)降低澆注速度，提高澆注溫度以及型殼、型芯的預(yù)熱溫度，可以降低縮孔、縮松的含量。當(dāng)澆注速度降低為2kg/s，型殼、型芯的預(yù)熱溫度提高到1100℃，金屬液的澆注溫度為1480℃時(shí)獲得的鑄件無(wú)縮孔、縮松，并且對(duì)這一工藝下鑄件的溫

3、度場(chǎng)以及型芯的溫度場(chǎng)進(jìn)行了模擬，從輸出的溫度隨時(shí)間的變化曲線上可以看出葉片排氣邊溫度下降的最快，其次是進(jìn)氣邊、葉背處最后為葉盆處，而且型芯靠近榫頭交叉網(wǎng)格處承受的溫度最高。
　　研究了不同的工藝對(duì)鑄件各部位冷卻速率以及葉身位移的影響，結(jié)果表明：提高型殼、型芯的預(yù)熱溫度，或者在鑄件外面增加保溫氈可以降低鑄件各部位之間的溫度差，同時(shí)也可以降低葉身變形。對(duì)比葉身橫向截面在X方向的位移，我們可以發(fā)現(xiàn)葉身中部的位移量最低，葉盆部、進(jìn)氣邊的位