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ZL205A合金是我国自行研制出的高强度铸造合金,是典型的Al-Cu-Mn系合金,具有强度高、韧性好、加工性能好、耐腐蚀性能优越等综合性能。目前ZL205A被广泛应用于航空航天领域。本文以ZL205A合金砂型作为研究材料,以重力浇注作为铸造方法,采用实验和数值模拟相结合的方法,研究了铸件凝固过程及随后的冷却过程温度控制对铸件缩松、变形的影响规律。通过研究建立了基于温控技术的铸件缩松、变形协同控制的基本思想及开发了相应的控制技术。针对试验铸件,开展了温度控制对缩松、变形的控制研究,研究表明:砂型铸造条件下,采用加热棒加热方式对铸型实施预热,当加热棒为350℃加热25min,经700℃浇注的铸件凝固后铸件表面完好,表明在砂型铸造中采用加热棒加热铸型获得温度梯度是可行的。采用温度控制提前介入的方法,研究了通过控制铸型温度梯度来控制铸件的缩松,研究表明,在本研究条件下,铸型温度梯度控制的越大,铸件缩松倾向越小,当铸型温度梯度控制在5.85℃/cm下,可以获得无缩松缺陷的铸件。研究表明,对铸型实施温度控制可以有效的控制铸件的变形,在本实验条件下,温度控制采用一侧加热控制、一侧冷却控制和一侧加热与一侧冷却复合控制,结果表明,试验件向着加热一侧(或是不冷却一侧)倾斜,依据试验件的轴线为基准,倾斜角度分别为1.483°、1.511°和1.725°,复合控制下,倾斜加剧。在此基础上,开展了基于温控的缩松与变形综合控制技术的研究,即固相线温度以上实施预热温度梯度的控制,实现消除铸件缩松,固相线温度以下,控制铸型温度使其铸件的温度达到均匀,最大限度的消除铸件由于温差导致的变形,同时,利用对铸型温度的控制达到对铸件的低温退火,进一步消除铸件的残余应力。在本实验条件下,通过数值模拟的优化,获得了实现对铸件综合控制的温控工艺,即初始温度梯度为5.33℃/cm,凝固后,铸件温度分别控制在300℃保温600s和200℃保温600s,实验结果表明,铸件内无缩松,铸件倾斜角约为0.6°。采用本研究开发的温控技术,在环形铸件上进行了应用验证,在数值模拟技术优化的基础上,对铸件实施温控技术,结果表明,铸件的缩松较传统控制技术减少,铸件的变形减少5.557mm。