鈦(tai)合(he)(he)(he)金(jin)作為(wei)一(yi)種(zhong)(zhong)優良的結(jie)構材料，其(qi)比強度高(gao)、密度小、耐蝕性(xing)(xing)好(hao)，因此(ci)被廣泛應用(yong)于航(hang)空(kong)航(hang)天、船舶(bo)、汽車等多(duo)個(ge)領域。ZTC4作為(wei)一(yi)種(zhong)(zhong)中等強度的α+β型鈦(tai)合(he)(he)(he)金(jin)，是使(shi)用(yong)Z廣泛、Z成(cheng)熟(shu)的一(yi)種(zhong)(zhong)鑄(zhu)造(zao)鈦(tai)合(he)(he)(he)金(jin)，這(zhe)種(zhong)(zhong)鈦(tai)合(he)(he)(he)金(jin)加(jia)工件適(shi)用(yong)于制備承受較高(gao)應力的靜態航(hang)空(kong)航(hang)天用(yong)結(jie)構件。精密鑄(zhu)造(zao)能夠(gou)以較低的成(cheng)本(ben)批量生產出尺寸精準、形狀復雜的構件，這(zhe)類鑄(zhu)件整體結(jie)構性(xing)(xing)好(hao)、可(ke)靠(kao)性(xing)(xing)高(gao)，可(ke)同時解決鈦(tai)合(he)(he)(he)金(jin)構件成(cheng)形難度大和成(cheng)本(ben)高(gao)的難題，因此(ci)一(yi)直是鈦(tai)合(he)(he)(he)金(jin)鑄(zhu)造(zao)行業研(yan)究的重要方向(xiang)。

       加工數值(zhi)模(mo)(mo)擬(ni)能夠對復雜問題進(jin)行(xing)(xing)(xing)量化(hua)描述，基于實際物(wu)理(li)過程(cheng)的(de)(de)凝(ning)固(gu)數值(zhi)分(fen)(fen)析(xi)已逐(zhu)步成為預測和改善鑄(zhu)件內部質量的(de)(de)重要手(shou)段。通過數值(zhi)模(mo)(mo)擬(ni)分(fen)(fen)析(xi)合金(jin)(jin)鑄(zhu)造過程(cheng)的(de)(de)溫(wen)度(du)場(chang)、流(liu)場(chang)以及(ji)缺陷(xian)分(fen)(fen)布，突破了傳統工業生(sheng)產(chan)中過度(du)依賴生(sheng)產(chan)經驗和試錯(cuo)來(lai)改進(jin)澆注工藝(yi)(yi)(yi)、研發周期長、成本高(gao)的(de)(de)局限性(xing)，可(ke)顯著提高(gao)材(cai)料的(de)(de)綜合性(xing)能。因此，本研究(jiu)首先(xian)分(fen)(fen)析(xi)鑄(zhu)件結構特性(xing)，然(ran)后利(li)用(yong)ProCAST軟件對鈦合金(jin)(jin)鑄(zhu)件真空熔模(mo)(mo)鑄(zhu)造工藝(yi)(yi)(yi)進(jin)行(xing)(xing)(xing)模(mo)(mo)擬(ni)分(fen)(fen)析(xi)，闡明澆注過程(cheng)合金(jin)(jin)液的(de)(de)流(liu)動狀態、凝(ning)固(gu)特征及(ji)缺陷(xian)分(fen)(fen)布，基于此進(jin)行(xing)(xing)(xing)迭代優(you)化(hua)獲(huo)取Z優(you)工藝(yi)(yi)(yi)參(can)數。使(shi)用(yong)新工藝(yi)(yi)(yi)進(jin)行(xing)(xing)(xing)試制生(sheng)產(chan)，Z終獲(huo)得探傷檢測合格的(de)(de)鑄(zhu)件。

       因此鈦合金加工(gong)件(jian)廠家的結(jie)論：

       (1)采(cai)用ProCAST軟件(jian)對ZTC4鑄(zhu)(zhu)造鈦合金澆注(zhu)(zhu)的薄壁件(jian)進行真(zhen)空熔(rong)模鑄(zhu)(zhu)造數(shu)值模擬，對初始鑄(zhu)(zhu)造工藝進行評估(gu)并得到該結構件(jian)缺陷分布規律和鑄(zhu)(zhu)件(jian)澆注(zhu)(zhu)系統設(she)計準則(ze)。

       (2)采用逆向工程手段和有(you)限元分析方(fang)法(fa)優化(hua)了澆注方(fang)案(an)，在原有(you)鑄(zhu)造(zao)工藝(yi)上增設澆/冒口獲得了Z優鑄(zhu)造(zao)工藝(yi)，解(jie)決(jue)了原有(you)工藝(yi)中鑄(zhu)件(jian)(jian)承(cheng)力(li)板區域容(rong)易產生縮(suo)松(song)縮(suo)孔的問題。采用優化(hua)方(fang)案(an)制備(bei)的試制件(jian)(jian)探傷(shang)檢測(ce)結果(guo)表明鑄(zhu)件(jian)(jian)內部質量良好(hao)，未出現(xian)氣孔、縮(suo)孔缺陷(xian)且工藝(yi)穩定(ding)性高。

       (3)數值模擬結果與無損檢測(ce)結果高度一致(zhi)，為同類鈦(tai)合金鑄件產品的(de)(de)開發和澆注(zhu)工藝優化提供了(le)可(ke)靠的(de)(de)依據(ju)和分(fen)析方法，為類似異形薄壁(bi)件的(de)(de)精密鑄造成形技術提升奠定了(le)基礎。