[發(fā)明專利]基于發(fā)電機葉輪盤的仿真模擬鑄造研究方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111384388.6
• 申請日: 2021-11-22
• 公開（公告）號: CN114101584A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣海春;朱鑫濤;王富;吳子寧;朱玉棠;趙保解;徐敏
• 申請（專利權(quán)）人: 泰州市金鷹精密鑄造有限公司
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04;B22C9/08;G06F30/20
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

1.基于發(fā)電機葉輪盤的仿真模擬鑄造研究方法，其特征在于：包括以下步驟，步驟（1）通過合金鑄造仿真模擬軟件進行發(fā)電機葉輪盤蠟?zāi)ＤＰ驮u估，結(jié)合發(fā)電機葉輪盤蠟?zāi)ＤＰ驮u估參數(shù)和分析結(jié)果，輸入發(fā)電機葉輪盤蠟?zāi)ＤＰ蛿?shù)據(jù)參數(shù)和模擬環(huán)境設(shè)置；

步驟（2）輸入仿真模擬計算參數(shù)，利用合金鑄造仿真模擬軟件進行仿真計算，觀測合金鑄造仿真模擬軟件的計算結(jié)果并分析。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于發(fā)電機葉輪盤的仿真模擬鑄造研究方法，其特征在于：所述步驟1中通過觀察發(fā)電機葉輪盤蠟?zāi)ＤＰ停Πl(fā)電機葉輪盤蠟?zāi)ＤＰ瓦M行措施改進，包括以下情形，

（a）葉片排氣邊厚度小于0.5mm，有欠注現(xiàn)象，此處需加厚蠟?zāi)?.5mm，后處理通過旋轉(zhuǎn)銼打磨去除；

（b）葉片進氣邊厚度小于0.5mm，有欠注現(xiàn)象，此處需加厚蠟?zāi)?.3mm，后處理通過旋轉(zhuǎn)銼打磨去除，同時內(nèi)環(huán)外側(cè)臺階填平；

（c）葉片排氣邊整體厚度小于1mm；

（d）內(nèi)環(huán)法蘭厚度約為1.5mm；

（e）零件外環(huán)壁厚約為2mm，外環(huán)內(nèi)壁臺階填平作為機加余量加厚至3mm，改善不縮；

（f）排氣邊側(cè)外環(huán)壁厚2.5mm；

（h）得出發(fā)電機葉輪盤蠟?zāi)ＤＰ托螒B(tài)和改進，法蘭邊填滿為圓周形態(tài)、孔、槽特征需堵住；

所述步驟1中的模擬環(huán)境設(shè)置，首先將葉片與外環(huán)壁的圓角參數(shù)設(shè)置為1mm，再將內(nèi)環(huán)法蘭與內(nèi)壁環(huán)的連接面圓角參數(shù)設(shè)置為3mm，再將內(nèi)環(huán)法蘭的孔圓角參數(shù)設(shè)置為2.5mm，最后增加內(nèi)環(huán)法蘭的圓角。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于發(fā)電機葉輪盤的仿真模擬鑄造研究方法，其特征在于：所述步驟2中仿真模擬計算參數(shù)如下：合金牌號，inconel 719；澆注溫度，熔點+100℃；模殼預(yù)熱溫度，1000℃；澆注速度，10 kg/s；澆注重量，6.5kg；模殼，莫來砂；模殼厚度，葉片部分5層/4mm，其它部分8層/6mm；合金熔點范圍，1210-1344℃；合金密度，8.2。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于發(fā)電機葉輪盤的仿真模擬鑄造研究方法，其特征在于：所述步驟2的仿真模擬計算參數(shù)中，熱處理制度：1）兼顧高溫拉伸和持久，954-982℃保溫1h+氣冷-718℃/8h+氣冷（56℃/h）到621℃保溫8h+氣冷到室溫；2）兼顧室溫和低溫拉伸，1066℃保溫1-2h+氣冷-718℃/8h+氣冷（56℃/h）到621℃保溫8h+氣冷到室溫。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于發(fā)電機葉輪盤的仿真模擬鑄造研究方法，其特征在于：所述步驟2的澆筑參數(shù)輸入設(shè)置和結(jié)果分析包括以下情形，

（a）葉片不加厚，葉片最先開始凝固，葉片凝固始終早于內(nèi)外環(huán)；

（b）葉片不加厚，內(nèi)外環(huán)加厚1mm，葉片和內(nèi)外環(huán)幾乎同時開始凝固，葉片和內(nèi)外環(huán)幾乎同步凝固；

（c）葉片加厚1mm，基本是靠內(nèi)環(huán)的澆口完成充型，內(nèi)環(huán)澆口對準(zhǔn)的區(qū)域先充型，其它區(qū)域后開始充型，葉片和內(nèi)外環(huán)幾乎同時開始凝固，后續(xù)幾乎同步凝固，外環(huán)冒口的位置最先開始凝固，因為最后充型，被合金液加熱的時間最短，內(nèi)環(huán)冒口的位置最后凝固，內(nèi)外環(huán)先于葉片凝固，葉片補縮困難，過渡圓弧處最后凝固，疏松與裂紋多集中于這個區(qū)域。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于發(fā)電機葉輪盤的仿真模擬鑄造研究方法，其特征在于：所述步驟2的澆筑參數(shù)輸入設(shè)置和結(jié)果分析，

（a）和（b）模擬澆筑合金時，發(fā)電機葉輪盤蠟?zāi)ＤＰ屯鈱釉O(shè)置保溫棉；

（c）模擬澆筑合金時，發(fā)電機葉輪盤蠟?zāi)ＤＰ屯鈱釉O(shè)置20mm厚的保溫棉。