Die Meltflow-VAR-Software wurde in Kombination mit der tatsächlichen Prozess- und Strukturanalyse verwendet, um den Vakuum-Selbstverbrauch-Schmelzprozess des GH4350-Legierungskerns mit 350 mm Durchmesser zu untersuchen. Hauptsächlich wurden die Auswirkungen verschiedener Schmelzprozessparameter auf die Form des Schmelzbeckens und die makroskopische Elementverteilung untersucht. Es wurde der Einfluss der Schmelzgeschwindigkeit und der Heliumkühlung auf die makroskopische Elementverteilung im Kern und die Sekundärverzweigungsabstände erforscht. Ziel der Studie ist die Prozessoptimierung des Vakuum-Selbstverbrauch-Schmelzprozesses der GH4350-Legierung mittels numerischer Simulation und die theoretische Anleitung für die praktische Produktion. Die Ergebnisse zeigen, dass die GH4350-Kerne vorwiegend Ti-, Nb- und Ta-Elemente segregieren. Die Schmelzgeschwindigkeit in der Stabilitätsphase hat einen bedeutenden Einfluss auf die Gesamtkernqualität und -eigenschaften. Mit steigender Schmelzgeschwindigkeit verschärft sich die makroskopische Elemente-Segregation im Kopfbereich des Kerns sowie der Sekundärverzweigungsabstand im Kopfbereich nimmt zu. Änderungen der Schmelzgeschwindigkeit in der Stabilitätsphase beeinflussen das Schmelzbeckenvolumen nach Beendigung dieser Phase, was erhebliche Auswirkungen auf die thermische Deckelphase hat. Bei Anhebung der Schmelzgeschwindigkeit von 1 kg/min auf 5 kg/min steigt der Wert von w［Ta］von maximal 6,3 % auf 7,6 %. Die Zugabe von Heliumkühlung mit 800 Pa verringert die makroskopische Elementsegregration; der Sekundärverzweigungsabstand im Zentrum des Kerns reduziert sich von 86~115 μm auf 56~107 μm, und w［Ta］sinkt von maximal 7,3 % auf 6,5 %. Für stark segregierende Elemente wie Ti, Nb und Ta reduziert die Heliumkühlung die makroskopische Segregation signifikant. Die Erhöhung der Schmelzgeschwindigkeit beeinflusst die Qualität des Kerns stärker als das Fehlen der Heliumkühlung.

GH4350-Legierung; Vakuum-Selbstverbrauchsschmelzen; Schmelzgeschwindigkeit; Heliumkühlung; Verzweigungsabstand; Segregation; numerische Simulation