O software Meltflow-VAR foi utilizado em conjunto com a análise prática do processo e da microestrutura para estudar o processo de fusão por auto-consumo a vácuo da lingota de liga GH4350 de 350 mm. O estudo inclui principalmente o efeito dos diferentes parâmetros do processo de fusão na forma da tina de fusão e nas características da distribuição macroscópica dos elementos. Investigou-se o efeito da velocidade de fusão e do resfriamento a hélio na distribuição macroscópica dos elementos da lingota e no espaçamento secundário dos dendritos. A pesquisa visa utilizar métodos de simulação numérica para otimizar o processo de fusão por auto-consumo a vácuo da liga GH4350, fornecendo orientação teórica para a produção prática. Os resultados mostram que a lingota GH4350 apresenta principalmente segregação dos elementos Ti, Nb e Ta. A velocidade de fusão na fase estável tem um impacto importante na qualidade e nas características gerais da lingota. Com o aumento da velocidade de fusão, a segregação macroscópica dos elementos na cabeça da lingota torna-se mais severa e o espaçamento secundário dos dendritos na cabeça da lingota aumenta. As variações na velocidade de fusão durante a fase estável afetam o volume da tina após o término dessa fase, exercendo grande influência na fase de vedação térmica. Ao aumentar a velocidade de fusão na fase estável de 1 kg/min para 5 kg/min, w[Ta]aumentou do máximo de 6,3% para 7,6%. A adição de pressão de resfriamento a hélio de 800 Pa reduz a segregação macroscópica dos elementos, o espaçamento secundário dos dendritos no centro da lingota diminuiu de 86~115 μm para 56~107 μm, e w[Ta]reduziu do máximo de 7,3% para 6,5%. Para elementos com alto grau de segregação, como Ti, Nb e Ta, o resfriamento a hélio reduz significativamente a segregação macroscópica. O aumento da velocidade de fusão tem um impacto maior na qualidade da lingota do que a ausência de resfriamento a hélio.
关键词
liga GH4350; fusão por auto-consumo a vácuo; velocidade de fusão; resfriamento a hélio; espaçamento de dendritos; segregação; simulação numérica