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《Ti基合金精鑄成形充型流動規(guī)律的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、哈爾濱工業(yè)大學碩士學位論文Ti基合金精鑄成形充型流動規(guī)律的研究姓名：楊闖申請學位級別：碩士專業(yè)：材料加工工程指導教師：李邦盛;吳士平20050601哈爾濱工業(yè)大學工學碩士論文摘要Ti基合金以其優(yōu)異的常溫、高溫比強度和高抗氧化性，成為航空、航天高溫結(jié)構(gòu)件最佳候選材料之一，采用精鑄成形的Ti基合金代替?zhèn)鹘y(tǒng)的Ni基高溫合金，可減重50%以上。由于Ti基合金澆鑄溫度高，充型困難，借助數(shù)值模擬技術(shù)對Ti基合金熔體流動性規(guī)律進行研究，不但可以縮短試制周期，節(jié)約試制經(jīng)費，而且具有重要的理論意義。本文在對液態(tài)金屬離心力場下和重力場的受力情況進行分析的基礎匕，建立了液態(tài)金屬在兩種力
2、場下流動的數(shù)學模型。并對兩種力場下的液體充型流動的初始條件進行了研究。借助充型過程的數(shù)值模擬，研究Ti基合金熔體在離心力場下充型流動規(guī)律及重力場下的停止流動情況。應用三維造型軟件AutoCAD2004，對自行設計的鑄型進行實體造型。輸出、存儲實體文件為STL標準接口文件，基于此文件，對鑄型進行網(wǎng)格剖分。針對Ti基合金的特性，對Ti基合金在不同離心力場影響因素，如轉(zhuǎn)速、澆注溫度、旋轉(zhuǎn)半徑、鑄型預熱溫度等作用下的流動性以及重力場一般條件作用下的流動性進行了數(shù)值模擬，結(jié)果表明在離心力場下，轉(zhuǎn)速是影響Ti基合金熔體流動性的主要因素;在重力場下Ti基合金固有特性決定了它的流
3、動性較一些合金差。本文采用自耗電極電弧爐熔煉，對螺旋形試樣進行重力場澆注，試驗結(jié)果很好地再現(xiàn)了Ti基合金在螺旋形試樣中流動能力的模擬情況，證明流動性模擬軟件可行、有效。同時，本試驗借助于對每一螺旋線樣晶粒組織的宏觀觀察，對比螺旋形試樣不同部位宏觀晶粒，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Ti基合金與其他合金的停止流動機理有些差異，多數(shù)合金因端部堵塞而停止流動，而Ti基合金因根部堵塞而停止流動。關鍵詞Ti基合金:充型流動;數(shù)值模擬;停止流動哈爾濱工業(yè)大學工學碩十學位論文AbstractTibasedalloysareoneofthecandidatematerialsforelevatedte
4、mperaturestructurepartsusedinaerospacebecauseofexcellentspecificstrengthandoxidationresistanceatroomandelevatedtemperature.Theweightcanbedecreasedby50%withTibasedalloysreplacingtraditionalNibasedsuperalloys.BecauseofhighpouringtemperatureandspecialfluidityofTibasedalloy,byresearchingf
5、luidityofTibasedalloysmeltusingsimulationwithcomputer,itisimportantoftheoreticalandpracticalsignificancetoreduceperiodtrialproductionandsavecost.Afterstressofmeltmetalofcentrifugalforcefieldandgravitationalfieldwasanalyzed,mathematicmodelofmeltfluidandInitialconditionofmeltmetalmoldfi
6、llingwasestablishedintwokindsofforcefield.Applicationprogramthatusedintwokindsofforcefieldhasbeenmodifiedandbeenapplied.Withnumericalsimulationofmeltmetalmoldfilling,thelawofTibasedmeltmoldfillinghasbeeninvestigatedintwokindsofforcefield.Castingmouldhasbeenperformedusing3-Dsolidmodeli
7、ngsoftwareAutoCAD2004.ThesolidmodelingfilesareoutputandsavedasstandardinterfacefileinSTL,whicharedividedasnetfiles.BasedoncharacterofTibasedalloys,thefluidityofTibasedalloysindiferentinfluencingfactorsofcentrifugalforcefieldandcommonconditionofgravitationalfieldhasbeencalculatedbynume
8、rical
