Моделирование литья изделия «Сопловой аппарат» для ОАО «Казанское моторостроительное производственное объединение»

Специалисты ГК «ПЛМ Урал» выполнили моделирование процесса литья изделия «Сопловой аппарат» для ОАО «Казанское моторостроительное производственное объединение». Основной целью проекта было создание математической модели литья по выплавляемым моделям жаропрочного сплава на основе никеля, а также расчет процессов заливки оболочковой керамической формы в условиях вакуума и последующей кристаллизации сплава.

В рамках работы была проведена расчетная оценка заполнения формы расплавом, распределения температуры металла и формы, а также процесса кристаллизации отливки. Моделирование позволило выявить участки с высокой скоростью течения сплава, определить тепловые узлы в отливке и оценить зоны, потенциально подверженные образованию усадочных дефектов.

По результатам расчетов были получены карты распределения температуры сплава и формы в процессе заливки и кристаллизации. Отдельное внимание было уделено анализу зон с усадочной пористостью и рыхлотами, поскольку такие дефекты в обойме соплового аппарата могли привести к снижению эксплуатационных характеристик изделия, в том числе к риску разрушения детали.

На основании результатов моделирования специалисты ПЛМ Урал предложили меры по изменению конструкции отливки и литниково-питающей системы. Рекомендации были направлены на создание более равномерной направленной кристаллизации сплава и подавление образования дефектов в проблемных зонах отливки.

Применение численного моделирования позволило заказчику оценить литейную технологию до запуска дорогостоящих производственных экспериментов, выявить потенциальные риски возникновения дефектов и получить расчетно обоснованные рекомендации для повышения качества и надежности изделия.