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涡旋盘作为涡旋式制冷压缩机的关键构件,减轻涡旋盘的质量即可显著降低涡旋式制冷压缩机的整体质量。铝合金涡旋盘符合轻量化发展需求,但复杂异形零件铝基涡旋盘采用现有传统成型工艺已无法完全满足制造需求和力学性能要求。基于此,本文提出采用直接液态模锻工艺取代传统成型工艺,开展了对涡旋盘制备工艺,参数优化及偏析行为的研究。首先对比研究了重力铸造工艺与液态模锻工艺对涡旋盘制件宏观形貌、密度、力学性能及显微组织的影响。液态模锻件的宏观形貌、密度、力学性能及微观组织均优于重力铸造件,液态模锻涡旋盘的抗拉强度Rm为345MPa,伸长率A为3.35%,冲击韧性ak为16.58J/cm~2,相比较重力铸造件分别提升了33%,95%和130%。但液态模锻的断口形貌中仍存在少量细小的缩松缩孔缺陷,因此需要对其工艺参数进行进一步优化。采用正交试验法研究了比压、浇注温度、模具温度和保压时间对液态模锻ZL111合金涡旋盘密度,微观组织和力学性能的影响,通过对显著因子的比较,探索出了针对涡旋盘的液态模锻最优工艺参数。结果表明,对于力学性能,比压和保压时间都为极显著因子,浇注温度为冲击韧性的显著因子,模具温度为伸长率的显著因子。综合判断后得到了力学性能最优工艺参数为:比压120MPa,浇注温度720℃,模具温度220℃,保压时间20s。最后,对各组试样不同部位的成分偏析及组织偏聚现象进行了研究比较,探索了工艺参数对液态模锻ZL111合金涡旋盘成分偏析的影响,并采用最优工艺参数进行了验证性实验。结果表明:Si元素和Cu元素的正偏析主要集中在激冷区域,而Mg元素则除了压力结晶区外,其余区域全为正偏析。不同位置α(Al)相的体积分数存在一定的差异,圆盘处α(Al)相的体积分数最大,直壁的表面α(Al)相的体积分数最小;过渡区α(Al)相的体积分数居中。正交分析最优工艺相较九组实验中最优工艺,密度保持不变,力学性能都有了一定的提升,成分偏析及组织偏聚现象更均匀,验证了正交试验的正确性。