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新型航空航天型号对发动机的推重比及运行的稳定性提出了更高的要求,因而大量结构复杂的精密薄壁铸件在航空航天乃至各个领域被广泛使用。本论文研究应用于航空发动机领域的K4169合金机匣类薄壁环形铸件,在工作过程中承受较大应力和较高温度。此类铸件结构复杂,铸件尺寸大,壁厚薄,壁厚悬殊,热节点多,是典型的大型复杂整体薄壁精铸件。研究中使用数值模拟技术对此薄壁环形铸件在1430℃、1450℃、1470℃温度下,铸造过程中的温度场、流动场以及铸造缺陷进行模拟分析。结果表明,所设计的浇注系统,在三种浇注温度下,都能够平稳充型,并且充型状态良好,没有浇不足和冷隔缺陷的出现;浇注系统、冒口系统、补缩通道设置合理,使铸件基本能够实顺序凝固,可以杜绝大面积缩孔、缩松的出现;但在三种温度下,发现在外环凸耳处以及支板与流道内环交界面处出现冶金缺陷。针对模拟结果和初步试验中铸件出现的缺陷,分别对浇注温度,浇冒口系统,以及型壳保温方式进行试验研究,对比分析各方案对铸件缺陷的影响,进而得到合理的铸造工艺方案。结果显示,浇注温度为1510℃时,既能够满足铸件充型要求,且相关铸造缺陷数量较少;在凸耳处增加加强筋以及使用相对较薄的保温棉可以有效的控制凸耳根部裂纹及缩孔缺陷的产生。同时,对相关铸件尺寸精度、机械性能及微观组织进行分析研究,相关结果满足产品要求。