Influencia de la velocidad de fusión por autodesgaste al vacío y enfriamiento por helio en la microestructura del lingote GH4350

Cai Qi ,  

Jiang He ,  

Dong Jianxin ,  

摘要

Se utilizó el software Meltflow-VAR junto con el análisis práctico del proceso y la estructura para estudiar el proceso de fusión por autodesgaste al vacío del lingote de aleación GH4350 de 350 mm. El estudio incluye principalmente el efecto de los diferentes parámetros del proceso de fusión en la forma de la piscina de fusión y las características de distribución macroscópica de los elementos. Se investigó el efecto de la velocidad de fusión y el enfriamiento por helio en la distribución macroscópica de elementos del lingote y el espaciamiento secundario de las dendritas. El objetivo de la investigación es realizar una optimización del proceso de fusión por autodesgaste al vacío del lingote GH4350 mediante métodos de simulación numérica, para proporcionar guía teórica para la producción práctica. Los resultados muestran que la segregación principal en el lingote GH4350 se debe a los elementos Ti, Nb y Ta. La velocidad de fusión en la fase estable influye significativamente en la calidad y características generales del lingote. Con el aumento de la velocidad de fusión, la segregación macroscópica de los elementos en la cabeza del lingote se vuelve más seria y el espaciamiento secundario de las dendritas en la cabeza del lingote aumenta. Las variaciones en la velocidad de fusión durante la fase estable afectan el volumen de la piscina posterior a esta fase, lo que tiene un gran impacto en la etapa de sellado térmico. Cuando la velocidad de fusión en la fase estable aumenta de 1 kg/min a 5 kg/min, w[Ta]aumenta de un máximo de 6,3% a 7,6%. La adición de una presión de enfriamiento de helio de 800 Pa reduce la segregación macroscópica de elementos, el espaciamiento secundario de las dendritas en el centro del lingote se reduce de 86~115 μm a 56~107 μm, y w[Ta]disminuye de un máximo de 7,3% a 6,5%. Para elementos con un elevado grado de segregación, como Ti, Nb y Ta, el enfriamiento por 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 por helio.

关键词

aleación GH4350; fusión por autodesgaste al vacío; velocidad de fusión; enfriamiento por helio; espaciamiento de dendritas; segregación; simulación numérica

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