鎳基高溫合金復合型點陣夾芯板設計和熔模鑄造.pdf

1、在四面體、金子塔、Kagome三種芯子結(jié)構(gòu)的基礎上設計了四種復合型的點陣夾芯板。并采用ANSYS數(shù)值模擬軟件對復合型點陣夾芯板進行了平壓性能的研究。通過ProCast鑄造模擬軟件分析了澆注系統(tǒng)、充型溫度、型殼預熱溫度、縫隙厚度對鑄件成形性的影響,最終優(yōu)化出一套合理的澆注方案。
　　四面體、金字塔、Kagome三種芯子結(jié)構(gòu)平壓載荷理論力學分析得出,相對密度為0.051的三種IN718合金芯子結(jié)構(gòu)的有效彈性模量分別為4.75GPa、3

2、.38GPa、4.75GPa;有效屈服應力分別為40.8MPa、34.5MPa、40.8MPa。通過數(shù)值模擬計算,在平壓位移載荷條件下,四面體、金字塔并列倒置排列的復合型點陣夾芯板產(chǎn)生的應力集中值最小,平壓性能最為優(yōu)越;在平面壓力載荷條件下,并列倒置型夾芯板在四種復合型點陣夾芯中板中面板變形量最小。
　　對不同澆注系統(tǒng)的充型、凝固過程和缺陷預測分析表明:雙縫隙式澆注系統(tǒng)充型最為平穩(wěn),產(chǎn)生縮松縮孔缺陷的體積最小、熱裂敏感部位產(chǎn)生熱裂

3、的傾向最小;對不同縫隙厚度的鑄造模擬結(jié)果表明,隨著縫隙厚度的增加,縮松縮孔缺陷先減小后增加,當縫隙厚度為6mm時,充型最為平穩(wěn),產(chǎn)生的缺陷的體積最小。不同澆注溫度條件下,縮松縮孔和熱裂的缺陷均呈現(xiàn)先減小后增大的變化趨勢,在1460℃時,產(chǎn)生的缺陷體積最少;在不同的型殼預熱溫度條件下,縮松縮孔缺陷體積隨著型殼預熱溫度的升高而減小。
　　三因素組合試驗結(jié)果表明,最佳澆注工藝條件為:澆注溫度為1460℃、型殼預熱溫度為920℃,充型速度