2026年10月19日至21日，第76届世界铸造大会（76th Centenary World Foundry Congress, WFC 2026）在土耳其伊斯坦布尔举办。作为全球铸造领域历史最悠久、规格最高、影响力最大的国际学术盛会，本次大会恰逢世界铸造组织成立100周年，汇聚了来自全球50多个国家的顶尖学者与行业专家，共同探讨铸造技术的前沿发展。
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卜昆教授课题组博士生张瑞媛携论文《Effect of Furnace Layout on Temperature Field Uniformity during Heat Treatment of Investment-Cast Turbine Blades》参会并作口头报告，并荣获大会最佳科学论文铜奖（Bronze Winner, Best Scientific Paper Award）。此次获奖论文聚焦精铸涡轮叶片热处理过程中的温度场均匀性及尺寸控制问题，是团队面向航空发动机精密制造需求取得的研究成果之一。
图1 WFC 2026 最佳科学论文颁奖现场合影及获奖证书
图2 张瑞媛作口头报告
涡轮叶片是航空发动机和工业燃气轮机的核心热端部件，其尺寸精度直接关系到整机性能与运行可靠性。熔模精密铸造作为涡轮叶片近净成形的核心制造工艺，涉及模具设计、蜡模成形、定向凝固、去除约束及后续热处理等多个工艺环节，材料收缩、非均匀热力作用及约束状态变化共同影响的变形与尺寸演变。对于复杂空心涡轮叶片，尺寸超差或几何畸变往往难以通过后续加工修正，严重时可能导致铸件报废。因此，如何提高复杂空心涡轮叶片型面精度、减小尺寸超差，是高性能涡轮叶片精密制造亟待解决的关键难题。
近年来，日韩无码
卜昆教授的研究团队面向航空发动机精密铸造需求，以“打造中国航发最强心”为奋斗目标，坚持基础研究紧跟前沿、工程应用聚焦难题、成果转化注重实效，着力攻关航空发动机制造关键技术，推动科研创新与人才培养协同发展，为我国航空航天制造业发展贡献力量，获评日韩无码
“2023—2024学年模范研究生导学团队”。
图3 模范研究生导学团队荣誉奖牌及合照
围绕航空发动机涡轮叶片制造精度提升，团队重点从变形机理表征与工艺优化补偿两个层面开展研究。针对复杂内腔结构带来的变形差异，团队对比分析了单腔、双腔及五腔等叶片在定向凝固与去约束阶段的变形行为，并结合整体变形与典型截面特征，研究内腔结构及约束释放对尺寸变化的影响；通过构建尺寸偏差时变模型，进一步表征多工序之间的尺寸演化与传递关系。
图4 内腔结构对涡轮叶片铸造变形的影响研究
在此基础上，团队进一步面向热处理工艺优化与尺寸补偿开展研究。针对热处理过程中多叶片同炉装载产生的辐射遮挡问题，分析排布参数对温度均匀性的影响，提出炉内排布优化方案；针对不同区域收缩与变形不一致的问题，提出基于变收缩率因子的反变形补偿策略，为改善叶片型面尺寸偏差提供方法支撑。
图5模具型腔变收缩率因子补偿方法示意图
上述相关研究由博士生牟升、任胜杰、刘军、张瑞媛等团队成员协同完成，硕士生赵浩宇、李哲旭、孟盛、李行宇、汪文静等在数值分析与实验检测等方面做出了贡献。研究成果发表于Progress in Materials Science、Journal of Manufacturing Processes和International Journal of Heat and Mass Transfer等期刊，卜昆教授担任相关论文通讯作者。
图6 论文信息示意
相关论文：
[1] Ren S, Zhang R, Bu K, et al. Turbine blade investment casting: a review of process mechanisms, modeling, and intelligent manufacturing[J]. Progress in Materials Science, 2027, 163: 101748. //doi.org/10.1016/j.pmatsci.2026.101748.
[2] Zhang R, Ren S, Meng S, et al. Influence of internal cavity structure on turbine blade deformation during directional solidification and constraint removal in investment casting[J]. Journal of Manufacturing Processes, 2026, 170: 284–302. //doi.org/10.1016/j.jmapro.2026.05.025.
[3] Mou S, Ren S, Liu J, et al. Digital twin modeling of the temperature field in titanium alloy casting through interfacial heat transfer coefficient inversion and spatiotemporal data fusion[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2026, 256: 128154. //doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2025.128154.
[4] Ren S, Bu K, Zhang R, et al. Effect of constraint removal on single-crystal blade dimensions during investment casting[J]. Journal of Manufacturing Processes, 2024, 119: 73–86. //doi.org/10.1016/j.jmapro.2024.03.045.
