Europea Microfusioni Aerospaziali使用ESI软件来优化喷嘴指南叶片叶片

铸件
航空航天与防御

当您手中有合适的工具时,您可以轻松地获得由Superalloy Foundry中极其复杂的问题引起的快速和最佳解决方案。ESI的软件确实有可能做到这一点。

Ciro Caramiello,博士
流程建模/ EMA Rolls-Royce

故事

位于意大利的Europea Microfusioni Aerospaziali(EMA)是世界一流的投资铸造厂,用于生产专门用于民用和国防航空航天,海洋和能源工业的组件。betway手机官网该公司有必威老虎机下分技巧资格使用e词,定向固化和单晶技术生产超合金组件。

EMA由Rolls-Royce拥有。该公司继必威老虎机下分技巧承了她母亲公司的生产和研究传统。该专有技术指导EMA开发和完善创新和工业高级方法。

得益于过去二十年来专用技术的开发,使用ESI软件的投资铸造模型已变得可靠,有效,以优化安全组件,例如喷气发动机的涡轮刀片。

该解决方案包括专用的超合金材料数据库和陶瓷表征,允许非常准确的预测。此处提供的研究是指带有三个机翼在内的三个机翼在内的定子类型喷嘴导向叶片(NGV)。

esi使用的软件用于执行DOE(实验设计),其中几个自变量涵盖了约103个可行性假设。这项工作导致了大约三十款模型的自动运行,以批处理模式(命令行编程),如主图像所示,其中描述了一些变量。操作域中的参数如下:

预热阶段

预热阶段包括在金属倒入之前对壳的初步加热。这个阶段很重要,因为它会显着影响最终部分完整性。因此,预热温度和传热损失是基本的,并且经历了DOE参数水平。前者是壳在预热周期结束时达到的温度;后者是从从预热炉中取出外壳到浇注阶段开始的时间的经过的时间。

该图尤其显示了壳的热场,并在关键区域(例如LE(前沿),TE(后端)和核心的临界区域进行切片视图。

浇注阶段

浇注阶段是投资铸造过程中的下一个重要步骤。速度轮廓,倾斜角度和倾斜时间将影响组件的质量(收缩孔隙率,局部晶粒尺寸等)。

通常,在建模的DOE中,重要的是要考虑到热动力学和流体动力学轮廓,以及倒入过程中的固体分数和热流量。

与方向性固化(DSX)相比,填充阶段对于等函数(晶粒形成)尤为重要。因此,填充阶段始终受到DOE研究的约束,至少对于上述参数至少要进行。

固化阶段

固化阶段的研究得出了DOE分析。通常,分析了冷却速率,局部凝固时间和收缩孔隙度预测。然而,也可能实现高级冶金分析,例如晶粒结构或雀斑预测(SX),并将更直接地确定AS-Cast部分的完整性和规范。

固体轮廓和固体分数

结论

DOE分析的总体目的是实现帕累托最优性,即在没有不利影响另一个变量的性能(例如晶粒结构)的情况下,不可能影响因变量(例如孔隙率)的任何变化的条件。

为了实现这一点,必须满足以下两个条件:

  1. 必须识别帕累托最佳溶液(例如,仅在孔隙率方面最大化性能),
  2. 该过程必须是稳定的(设计鲁棒性)。

就测试域而言,建模铸造过程是一项非常复杂的任务:它很可能受100多个变量的调节。使用优化工具的优点很简单。该工具有助于找到最佳的过程参数,并评估由于过程中随机波动而导致的可能铸造拒绝的风险。

关于EMA

Europea Microfusioni Aerospaziali S.P.A.或Simply EMA是世界一流的精确投资铸造铸造厂,用于生产涡轮叶片,叶片和组件,用于公民和国防航空航天,海洋和能源最现代的喷气式发动机。

EMA生产技术是“迷失的蜡”,仅生产真空铸件,是世界上少数能够生产铸件单晶(“ SX”),定向固化(“ DS”),Equiax(“ EXQ”)的铸造厂之一。。

EMA使用基于镍和钴的最后一代超级合金。EMA独特的植物位于意大利南部,位于Avellino省的Morra de Sanctis。

有关更多信息,请访问EMA