数据驱动镍基铸造高温合金设计及复杂铸件精确成形

摘要：

材料基因组工程与材料智能制备加工技术的发展为航空发动机高温合金关键热端部件的研发与制造提供了新的思路.针对航空发动机涡轮机匣类结构件高温合金材料与铸造成型的需求,开发了高通量并发式的热动力学模拟软件系统,结合镍基铸造高温合金的筛选判据,从520万余种成分组合中筛选并研制了一种新型镍基铸造高温合金,815℃、400 MPa下高温持久性能优于国外Inconel939高温合金.针对高温合金复杂铸件的精密成型,开展了数据驱动铸件变形全流程集成计算,揭示蜡模注射工艺参数与尺寸映射关系以及凝固变形过程中工艺参数与尺寸精度关联关系,提出了一种基于数据驱动的工艺参数优化方法.建立了基于"模型+算法"的数据驱动的铸造冒口设计方法,结合试验设计和多目标遗传算法,优化了铸造工艺参数,试验验证后铸件工艺出品率提高13.39％.基于数据驱动的成分设计与基于数据模型的工艺设计结合,将加速航空材料与构件的研发与应用.

关键词：高通量成分设计;高温合金;数据驱动;智能铸造

所属期刊栏目：58

分类号：TG146.3(金属学与热处理)

资助基金：国家科技重大专项;国家自然科学基金;国家重点研发计划

在线出版日期：2022-03-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：89-102