国家重点基础研究发展计划(2013CB035703)
- 作品数：7 被引量：22H指数：3
- 相关作者：李涤尘鲁中良苗恺姜博李振发更多>>
- 相关机构：西安交通大学北京航空航天大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划中央高校基本科研业务费专项资金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术金属学及工艺航空宇航科学技术理学更多>>
- 大型空心变截面定向晶涡轮叶片多物理场耦合模拟及凝固缺陷形成分析
- 镍基高温合金因其具有优异的高温强度、抗疲劳性能、抗高温腐蚀性和高温合金组织稳定性被广泛应用于燃气轮机和航空航天发动机的热端部件，如大型燃气轮机涡轮叶片和高压涡轮叶片等。目前，这类高温合金涡轮叶片通常采用定向凝固的方法进行...
- 秦岭
- 关键词：镍基高温合金定向凝固数值模拟
- 文献传递
- 凝胶注模涡轮叶片陶瓷铸型的数值模拟
- 在基于光固化成形技术的空心涡轮叶片一体化陶瓷铸型制造方法中,凝胶注模技术是关键环节,而陶瓷浆料的多相流特性对其充型性的影响一直是研究难题。以叶片的冲击孔和排气边结构作为充型模拟研究对象,采用Fluent软件模拟了多因素（...
- 荆慧李奕宁鲁中良李涤尘
- 关键词：光固化成形凝胶注模两相流涡轮叶片
- 文献传递
- 凝胶注模制备空心涡轮叶片陶瓷铸型的颗粒偏析控制被引量：3
- 2014年
- 针对凝胶注模制备大尺寸空心涡轮叶片陶瓷铸型产生的颗粒偏析导致铸型均匀性降低、烧结产生变形甚至开裂等问题,以铸型高度方向上的密度变化为评价指标,主要研究了颗粒级配、固相含量、球磨时间、振动等因素对于铸型颗粒偏析的影响,并利用样品粒度分布和微观结构进行佐证。结果表明:当颗粒级配为40μm/5μm、固相体积分数为60%、浆料球磨时间为60min、充型时施加振动频率为60Hz、幅值为3mm时,陶瓷铸型密度梯度最小。成功制备了高度为150mm、上下密度梯度仅为0.89%(密度差异值为0.018g/cm3)的均匀陶瓷铸型,完全满足大尺寸空心涡轮叶片陶瓷铸型的均匀性要求。
- 姜博鲁中良苗恺周江平李涤尘
- 关键词：凝胶注模
- 空心涡轮叶片陶瓷铸型微细结构负压吸注充型工艺研究被引量：3
- 2016年
- 为了提高在基于光固化成型技术的空心涡轮叶片型芯、型壳一体化陶瓷铸型制造方法中陶瓷浆料对微细复杂结构的充型能力和铸型结构的完整性,提出了负压吸注凝胶注模工艺方法。以某型号空心涡轮叶片的冷却通道微孔为研究对象,利用细长管道充型原理,分析了凝胶注模工艺制造陶瓷铸型的充型行为。采用仿真分析的方法,在不同进出口压力差下,对冷却通道微孔简化模型负压吸注的充型情况进行模拟仿真,得到合理的负压吸注进出口压力差参考值,通过负压吸注实验和工业微米X射线成相系统检测对仿真结果进行验证。最后,分析了负压吸注工艺对陶瓷铸型性能的影响。研究结果表明:当氧化铝基陶瓷浆料固相体积分数为60%、负压吸注的进出口压力差为0.03 MPa时,可实现空心涡轮叶片冷却流道微孔结构的凝胶注模完整无缺陷充型,并且可以提高陶瓷铸型坯体的致密度和强度。
- 杨强鲁中良李振发苗恺李涤尘
- 辐射涂层对空心涡轮叶片定向凝固组织的影响
- 2018年
- 为了得到组织细密的定向晶叶片,采用数值模拟和实验相结合的方法,对比研究了铸型表面涂挂具有较高辐射性能的石墨涂层和氧化铬涂层对空心涡轮叶片定向凝固组织的影响。理论分析表明,铸型表面辐射系数提高能够在一定程度上提高铸件顶端的温度梯度。实验结果表明,通过在铸型表面涂挂氧化铬涂层材料,显著提高了铸型表面辐射散热性能,降低了铸件顶端的一次枝晶间距。铸件顶端的一次枝晶平均间距为336μm,较未涂挂任何涂层减小12.5%,较涂挂石墨涂层减小2.9%,定向晶组织得到显著细化。采用铸型外表面涂挂氧化铬辐射涂层的方法成形的复杂结构空心涡轮叶片定向晶组织形态良好。
- 黄福享苗恺鲁中良徐文梁朱伟军李涤尘
- 关键词：定向凝固
- 凝胶注模成型氧化铝基陶瓷坯体的冷冻干燥缺陷控制被引量：4
- 2014年
- 采用凝胶注模成型技术制造复杂精铸件陶瓷铸型的过程中，铸型坯体会产生内部裂纹等缺陷，严重影响铸型质量。为此，采用三维CT检测技术，通过实验跟踪内部裂纹产生的过程，发现在冷冻干燥失水率（质量比）为20％～60％时，坯体容易产生裂纹。基于冷冻干燥理论，对裂纹产生的机理进行了分析，结果表明：在坯体冷冻干燥过程中，若冻结层温度高于其共晶点温度（-3．6℃），将使冻结层融化，致使其强度急剧下降，从而导致裂纹产生。为了降低坯体冻结层温度，将干燥供热板温度从15℃降低为-5℃，并在坯体内部设计直径为0．8mm的通孔结构，结果表明：采用这2项措施后，当坯体失水率为20％～60％时，可保证冻结层温度低于-3．6℃，有效避免裂纹的产生。
- 刘飞鲁中良李振发庞师坤姜博李涤尘
- 关键词：凝胶注模冷冻干燥
- 基于光固化成型技术的空心叶片陶瓷铸型制造缺陷控制被引量：11
- 2014年
- 陶瓷铸型是制造空心叶片的核心,相对于熔模铸造主流技术,基于光固化成型技术的一体化陶瓷铸型制造方法具有显著的优势:周期短、成本低、响应快,但如何控制铸型的缺陷是该方法发展的技术难题。为此,研究光固化原型台阶效应的解决方法,探讨铸型精细结构的凝胶注模复型行为,分析脱脂过程热应力对铸型质量的影响规律。结果表明:基于液态石蜡的流平性原理,可解决光固化树脂原型的台阶效应问题,显著减小原型表面粗糙度;随温度升高,覆膜RP60石蜡单层厚度减小,90℃时稳定在0.06 mm左右;当陶瓷浆料固相体积分数不大于62%时,可实现0.5 mm细小特征陶瓷铸型的凝胶注模真空无缺陷复型;通过镂空处理,脱脂陶瓷铸型无缺陷、精度较高。
- 鲁中良姜博周江平苗恺李涤尘
- 关键词：凝胶注模
- 面向空心涡轮叶片的氧化铝基陶瓷铸型高温强化制造被引量：5
- 2014年
- 针对航空空心叶片氧化铝基陶瓷铸型高温性能较差的问题,研究了不同浸渍材料对氧化铝基陶瓷铸型高温性能的影响规律。结果表明:未经强化处理的陶瓷铸型力学性能较差,高温(1 500℃)强度不足0.5MPa,室温(20℃)强度不足10MPa。经硅溶胶、硅酸乙酯水解液、YCl3溶液以及MgCl2溶液4种不同浸渍液强化处理后陶瓷铸型力学性能有不同程度的提高,其中YCl3溶液以及MgCl2溶液强化效果不理想,陶瓷铸型力学性能没有明显改善,且MgCl2溶液浸渍强化后陶瓷铸型存在较大的体积膨胀,不能满足使用要求;硅溶胶、硅酸乙酯水解液浸渍强化可显著改善陶瓷铸型的高温性能,硅溶胶强化处理后,陶瓷铸型1 500℃高温强度可达10MPa左右,满足空心涡轮叶片定向凝固过程中对铸型高温强度的要求。通过复合浸渍的方法制造了一体化陶瓷铸型并成功浇铸了空心涡轮叶片。
- 刘涛鲁中良苗恺李涤尘
- 关键词：涡轮氧化铝基陶瓷高温强度
- 空心涡轮叶片凝胶注模陶瓷浆料的设计与制备被引量：2
- 2013年
- 为获得较低的黏度、较好流动性以及高固相含量的陶瓷浆料,采用同轴圆筒旋转黏度计,测试了不同配方双峰级配电熔刚玉粉体浆料的表观黏度,研究了粉体粒径、颗粒形貌以及级配比例对浆料流动性和固相含量的影响规律.研究表明:粗细颗粒的大粒径比、规则球形、宽粒度分布有利于制备低黏度高固相含量的陶瓷浆料.成功制备了表观黏度仅为0.411 Pa·s、固相含量为63%的陶瓷浆料,制备的陶瓷铸型在1 300℃下的强度大于18 MPa,烧成收缩率小于1%.
- 李奕宁鲁中良李振发李涤尘姜博
- 关键词：凝胶注模陶瓷浆料黏度固相含量
