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镍基高温合金增压涡轮的粉末注射成形试验研究与缺陷分析  
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【英文篇名】 Experimental Study and Defect analysis of Powder Injection Molding for Nickel Base Superalloy Turbine
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【作者】 杨福宝; 李丹; 刘欣; 章林; 景艳红; 朱强;
【英文作者】 Yang Fubao; Li Dan; Liu Xin; Zhang Lin; Jing Yanhong; Zhu Qiang; National Engineering Research Center for Nonferrous Metal Composites; Beijing General Research Institute for Nonferrous Metals; College of Material Science and Technology; University of Science and Technology Beijing; Wuxi Weifu ITMA Turbo Technologies Co.; Ltd.;
【作者单位】 北京有色金属研究总院国家有色金属复合材料研究中心; 北京科技大学材料工程学院; 无锡威孚英特迈增压技术有限公司;
【文献出处】 稀有金属 , Chinese Journal of Rare Metals, 编辑部邮箱 2016年 11期  
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 粉末注射成形; 镍基高温合金; 中空涡轮; 可靠性; 多相流模拟; 缺陷分析;
【英文关键词】 metal powder injection molding; nickel-base superalloy; hollow turbine; reliability; multiphase flow simulation; defect analysis;
【摘要】 采用ANSYS软件模拟、射线检测和金相观察的方法研究了粉末注射成形增压涡轮中空设计对其结构可靠性及涡轮注射生坯充型冷却过程的影响。有限元分析表明,与实心涡轮相比,中空设计后叶片根部离心应力增加20%;模态分析表明,在气流冲击下的自振频率几乎不变;有限元法多相流模拟结果表明,中空涡轮注射生坯的中心高温区域减少,其可以有效缓解热致收缩引起的热裂和缩孔等缺陷的产生。通过X射线对相同工艺的空心涡轮和实心涡轮进行检测,发现在实心涡轮的心部存在裂纹,而空心涡轮质量完好。工业计算机断层扫描(CT)无损探伤和样件剖面分析也验证了模拟结果的可靠性,在涡轮中空孔内壁表层仅存在少量疏松、缩孔缺陷,没有发现裂纹型缺陷,满足了使用性能测试对涡轮成形质量的要求。
【英文摘要】 ANSYS software,ray inspection and metallurgical observation were applied to investigate the effect of hollow structure design for turbo wheel on structural reliability and temperature distribution in green mold injection process. Finite element analysis revealed that,compared with solid turbo wheel,centrifugal stress of the hollow wheel increased by 20%,while modal analysis revealed that inherent frequency almost kept unchanged under the condition of air impact. In addition,the simulation of multiphase flow...
【基金】 国家科技部高技术研究发展计划项目(2012AA03A514)资助
【更新日期】 2016-12-30
【分类号】 TG132.3
【正文快照】 高温合金涡轮是汽车涡轮增压器的核心零件,其性能直接决定了涡轮增压发动机的节能减排效果。增压涡轮在服役过程中承受高温和高速旋转以及叶片气流冲击振动带来的交变应力作用,极易产生疲劳损坏,因此对增压涡轮成形质量有较为严格的要求。长期以来熔模精密铸造一直是增压涡轮的

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