IN718合金熔模精鑄3D-Kagome結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬.pdf

1、3D-Kagome夾芯結(jié)構(gòu)是近年來提出的一種力學(xué)性能十分優(yōu)異的新型點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)。與金字塔型、四面體型芯子結(jié)構(gòu)相比，3D-Kagome芯子結(jié)構(gòu)有更高的強(qiáng)度、更好的抗屈曲性能和各向同性特性。
　　本文以3D-Kagome夾芯結(jié)構(gòu)為研究對象，采用AnyCasting鑄造模擬軟件對Inconel718鎳基高溫合金熔模精密鑄造3D-Kagome夾芯結(jié)構(gòu)的過程進(jìn)行數(shù)值模擬仿真，分析了澆注系統(tǒng)、型殼預(yù)熱溫度及澆注溫度對鑄件成形性的影響，并研究了

2、合金的顯微組織及力學(xué)性能。
　　針對3D-Kagome結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了3種縫隙式澆注系統(tǒng)，分別對3種澆注系統(tǒng)的充型凝固過程進(jìn)行數(shù)值模擬，并采用Niyama判據(jù)對凝固過程中可能產(chǎn)生的縮孔、縮松缺陷進(jìn)行了預(yù)測分析。
　　Inconel718鎳基高溫合金的充型及凝固過程的缺陷預(yù)測表明，同一種澆注系統(tǒng)，在型殼預(yù)熱溫度不變的條件下，缺陷出現(xiàn)的概率隨著澆注溫度的提高而降低，但是澆注溫度過高，出現(xiàn)缺陷的概率反而更高；在澆注溫度不變的條件

3、下，型殼預(yù)熱溫度提高有利于鑄件的成形，但是過高的型殼預(yù)熱溫度增大了縮孔、縮松缺陷的趨勢；隨著縫隙式澆道的寬度及澆道數(shù)量的增加，出現(xiàn)缺陷的概率亦隨之減少。
　　因此對澆注系統(tǒng)、型殼預(yù)熱溫度及澆注溫度進(jìn)行了正交實(shí)驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)采用雙縫隙式澆注系統(tǒng)，澆注溫度為1460℃，型殼預(yù)熱溫度為860℃的情況下，缺陷出現(xiàn)的概率最小。本文在優(yōu)化后的工藝參數(shù)條件下，用Inconel718鎳基高溫合金對3D-Kagome結(jié)構(gòu)進(jìn)行真空熔模精密鑄造，澆注后的