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近年来随着机械设备加工能力的日益进步与高性能铝合金材料强韧化的不断发展,很多航空航天产品中的承力与次承力结构一般优先选取铝合金锻件、预制板料直接加工或连接成形制造,凝固成形制造工艺应用范围被进一步压缩;但工业集成化设计,减重设计则给铸造专业带来了新的需求。在新设计方案中提出的零件都有一些共同的特点:结构复杂,壁厚不均,绝大多数带有异性不规则管道或空腔,而且往往该类型产品还有一定耐压或密封要求,如某些机匣或壳体类铸件。本文以典型的航空发动机复杂管道零件燃油壳体为研究对象,从不同方面对航空发动机燃油壳体进行研究:首先,比较不同型芯设计方案对铸件成型及质量的影响,讨论不同的工作合金选取及成型工艺方案对零件内部质量的影响,辅以Procast温度场数值模拟分析,以满足零件使用需求为基本条件对整个铸造工艺过程进行了设计,最终完成零件研制,制定出适合该类型铸件的铸造工艺方案;其次,研究铸造工艺、变质处理、热处理对合金组织和力学性能的影响,研究结果如下:1.采用呋喃树脂砂作为型芯材料,利用3D打印技术制作型芯,选用ZL105A合金、通过Be合金化铸造的燃油壳体,可满足其工作环境温度约80℃~120℃,并承受强烈震动的技术指标要求;2.Al-Ti-B细化剂的加入量和加入方式均会影响ZL105A合金的晶粒大小和力学性能。随着Al-Ti-B细化剂的加入量的增多,ZL105A合金的晶粒大小呈现逐渐减小的趋势,当Ti含量为0.15%时,细化效果最好;一次性加入Al-Ti-B和分两次加入相比,分两次加入Al-Ti-B得到的ZL105A合金晶粒较小,合金的抗拉强度达到320MPa,延伸率达到4.8%;3.热等静压可以减少铸件中的气孔,使铸件致密化,提高ZL105A合金的力学性能,使其抗拉强度达到334MPa,延伸率达到11.4%;4.在热等静压处理的基础上,引入深冷处理可以提高ZL105A合金的延伸率,使其抗拉强度稳定在358Mpa左右,延伸率达到13.2%。