立式离心浇注精密铸造技术研究进展

王晨旭1,丁鑫1,王新秀1,张永2,于忠军2,夏峰2,方虹泽1,陈瑞润1 (1.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院；2.中国航发哈尔滨东安发动机有限公司)

摘要：离心铸造是将金属液注入高速旋转的铸型内，使其做离心运动充满铸型形成铸件的技术。根据转轴位置的不同，可将其划分为卧式和立式离心铸造。通过离心铸造的方式生产中空筒形和环形铸件及铸管等，生产效率高、成本低，且铸件组织细密。按照旋转轴位置分类，离心铸造可以分为水平（或卧式)离心铸造和立式离心铸造。立式离心铸造相较于卧式离心铸造占地小、操作方便、材料适用性好、工艺灵活性高，已有几十年的历史，最早用于生产火炮弹壳等军事产品。随着立式离心铸造技术的不断发展，已被广泛应用于民用领域。本文从关键技术、数值模拟、典型铸件3个方面，简述了国内外近几年立式离心铸造技术的研究进展，介绍了可铸金属的选择、铸造工艺设计、铸型选择与设计、离心铸造涂料、离心铸造机等的研究成果，呈现了光滑粒子流体动力学(SPH)法、粒子跟踪测速(PTV)法、夹杂物运动规律等方法在立式离心铸造数值模拟方面的应用，列举了双金属复合轧辊、锥段转鼓、大口径厚壁变径管等立式离心铸造技术的典型铸件案例。

关键词：离心铸造；数值模拟；铸造工艺；铸造设备