Ti48Al2Cr2Nb合金鑄件應力和變形的數值模擬研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著航天、航空技術及汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,對輕質耐熱高強度材料提出了越來越高的要求。TiAl基合金作為一種新型的輕質、耐熱、高強度材料,得到了廣泛的關注。但它也有一些缺點,如延伸率較低,難以制備復雜零件,特別是對于制造薄壁件,容易由于其內部產生應力過大而發(fā)生表面變形和開裂的現象。
　　本文采用ProCAST鑄造模擬軟件的模擬分析技術和實驗方法,對Ti48Al2Cr2Nb合金鑄件的充型、凝固、冷卻過程中的溫度場和應力場進行了數值模擬研

2、究,從而分析研究了其在鑄造過程中的應力和變形的變化。通過查閱文獻、實驗測定以及ProCAST鑄造模擬軟件本身的計算,確定了模擬鑄造過程所需的各種物性參數;為以后運用ProCAST鑄造模擬軟件對鑄件進行的數值模擬計算建立了比較完整的材料數據庫、應力數據庫;并根據換熱系數、邊界條件等因素確立了界面數據庫和邊界條件數據庫。
　　通過對柵格結構鑄件的模擬分析實驗,得到了鑄件產生的應力與變形受到金屬液的澆注溫度、型殼的預熱溫度、鑄造設備的離

3、心轉速的影響規(guī)律。實驗結果表明:適當的金屬液澆注溫度(過熱150℃),高的型殼預熱溫度,低的鑄造設備離心轉速,可以降低鑄件內部的等效應力產生,并可減少裂紋產生的趨勢。這三個因素中,金屬液的澆注溫度影響最大,型殼的預熱溫度次之,鑄件設備的離心轉速影響最小。
　　對發(fā)動機葉片的鑄造過程,分析不同澆注系統(tǒng)結構,不同鑄造工藝參數對其應力與變形的影響,得到最優(yōu)工藝方案。采用底注式澆注系統(tǒng)、重力鑄造方法是最好的鑄造方式,其最優(yōu)工藝方案為:金屬

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