Ti-Al合金精密铸件微观缩松预测

仲增墉¹，张继¹，李俊涛¹，柳百成²，梁作俭²，李世琼¹，许庆彦²

(1.钢铁研究总院,北京,100081;
2.清华大学机械工程系,北京,100084)

摘要:根据金属液凝固收缩理论和多孔介质中流体流动原理,建立了离心压力下Ti-Al合金精密铸件中微观缩松缺陷预测的数学模型,采用该模型对Ti-Al增压涡轮铸件进行模拟计算,并进行了实验验证.结果表明,数学模型能够合理反映离心转速、离心半径、温度梯度和冷却速度等重要因素对微观缩松的影响规律,数值模拟结果与实验结果相吻合.分析增压涡轮的计算结果表明,在涡轮轴向,温度梯度值是影响微观缩松度如何分布的主要原因;在涡轮径向,温度梯度、冷却速度和离心半径的共同作用决定着微观缩松度的变化规律.提高温度梯度,降低冷却速度,充分利用离心压力对枝晶间补缩的有效作用,有利于减少涡轮内部的微观缩松,保证叶片和涡轮的组织致密性和力学性能.

关键词:Ti-Al合金; 微观缩松; 数学模型; 精密铸件;

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