Influencia de la velocidad de fusión al vacío autodesgastante y enfriamiento con helio en la microestructura del lingote GH4350

Cai Qi ,  

Jiang He ,  

Dong Jianxin ,  

摘要

Se utilizó el software Meltflow-VAR combinado con la práctica del proceso y el análisis estructural para estudiar el proceso de fusión al vacío autodesgastante del lingote de aleación GH4350 de 350 mm. Principalmente se incluyó el efecto de diferentes parámetros del proceso de fusión sobre la forma de la piscina de fusión y la distribución macroscópica de elementos. Se investigó el efecto de la velocidad de fusión y la refrigeración con helio sobre la distribución macroscópica de los elementos y el espaciamiento de las dendritas secundarias del lingote. El estudio tiene como objetivo usar métodos de simulación numérica para optimizar el proceso de fusión al vacío autodesgastante de la aleación GH4350 y proporcionar una guía teórica para la producción práctica. Los resultados indican que la segregación de elementos Ti, Nb y Ta es predominantemente alta en el lingote GH4350. La velocidad de fusión durante la fase estable tiene un impacto significativo en la calidad total y las características del lingote. Con el aumento de la velocidad de fusión, la segregación macroscópica de elementos en la cabeza del lingote se agrava y el espaciamiento de dendritas secundarias se incrementa. Los cambios en la velocidad de fusión durante la fase estable afectan el volumen de la piscina de fusión después de esta fase, influyendo fuertemente en la etapa de sellado térmico. Al aumentar la velocidad de fusión de 1 kg/min a 5 kg/min, w[Ta]aumentó del 6.3 % al 7.6 %. La adición de presión de enfriamiento con helio de 800 Pa reduce la segregación macroscópica de los elementos, el espaciamiento de dendritas secundarias en el centro del lingote disminuyó de 86~115 μm a 56~107 μm, y w[Ta]disminuyó de 7.3 % a 6.5 %. Para elementos con alta segregación como Ti, Nb y Ta, el enfriamiento con helio reduce significativamente la segregación macroscópica. El aumento de la velocidad de fusión tiene un mayor impacto en la calidad del lingote que la ausencia de enfriamiento con helio.

关键词

aleación GH4350; fusión al vacío autodesgastante; velocidad de fusión; enfriamiento con helio; espaciamiento de dendritas; segregación de elementos; simulación numérica

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