Titanlegeringar, med sina fördelar med låg densitet, hög specifik styrka och utmärkt korrosionsbeständighet, används ofta inom olika områden, inklusive luftfart, flyg-, skeppsbyggnad och elektronik. Med utvecklingen av luftfarts- och rymdindustrin blir kraven för utrustningsbelastning, styrka och styvhet allt strängare. Stora, komplexa, monolitiska titanlegeringsgjutningar ersätter gradvis traditionella multi - styckstrukturer.
Särskilt inom flygtillverkningssektorn kräver motorer med hög tryck - till - Viktförhållanden samtidigt som de levererar förlängd liv, större tillförlitlighet och ekonomisk effektivitet, samt uppfyller kraven på luftvärdighetscertifiering. Detta har påskyndat utvecklingen av titanlegeringsgjutningar mot funktionalisering, integration, lättviktning och stor - skalaproduktion. Gjutningar har utvecklats från traditionella tomma ämnen till nära - net - form, monolitiska funktionella komponenter. Gjutstrukturer blir allt mer komplexa, med större totala dimensioner och tunnare minsta väggtjocklekar. Dimensionell noggrannhet blir alltmer krävande och metallurgiska kvalitetskrav blir allt strängare. Kraven för tillförlitlighet, säkerhet och lång - termstabilitet blir också alltmer specifika. Alla dessa faktorer ställer allt strängare krav på stora konstruktionskomponenter för titanlegering.
I. Aktuell status för stor - Skala titanlegeringsgjutningar i Kina
I början av 1990 -talet producerades titanlegeringshöljen för kinesiska flygmotorer med användning av en metod för delad gjutning och svetsade dem sedan i en enda komponent. På grund av den stora mängden svetsning som krävdes saknade höljen emellertid styvhet, som var benägna att tröttna. Denna minskade komponenttillförlitlighet och livslängd, vilket gör full livslängd svår att uppnå. Med den kontinuerliga förbättringen av kraven på flygmotorer, uppfyller höljekomponenterna i separata bitar och svetsade sedan in i en enda komponent inte längre dessa krav, vilket kräver användning av enstaka - styckgjutningar med större strukturell styvhet och tillförlitlighet.
Kina började utveckla stora - skala titanlegeringsgjutningar på 1990 -talet, med den enda - biten gjutna mellanhöljet som var det första som användes på XX10 -motorn. Organisationer som bedriver Titanium Alloy Casting Technology Research and Production inkluderar luftfartsindustrin Corporation of China Guizhou Anji Aviation Precision Casting Co., Ltd., AECC Beijing Research Institute of Aeronautical Materials, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang Foundry Research Institute och Luoyang Ship Ship Forskning. Bland dem är luftfartsindustrin Corporation of China Guizhou Anji Aviation Precision Casting Co., Ltd. och AECC Beijing Research Institute of Aeronautical Materials de primära organisationerna som utvecklar och producerar titanlegeringsgjutningar för luftfart. Under de senaste åren har storleken på titanlegeringsgjutningar som utvecklats i mitt land fortsatt att öka, från mellanliggande höljen från flygmotor med kontureringsdimensioner på φ890mm till vissa titanlegeringsspecial - formade strukturella delar med konturdimensioner på 1372mm × 782mm × 621mm. Under lång tid har emellertid den tekniska utvecklingen av stora och komplexa titanlegeringsgjutningar främst drivits av modellkrav, medan utvecklingen av allmän teknik har varit relativt långsam. Detta har resulterat i att titanlegeringsteknik som inte lyckats hålla jämna steg med de nuvarande kraven på gjutningskvalitet och storlek. Följaktligen fortsätter beredningen av stora och komplexa titanlegeringsgjutningar i aktuell forskning och produktion att möta tekniska flaskhalsar såsom låg ytdimensionell noggrannhet, många metallurgiska defekter och otillräcklig satsstabilitet.
Ii. Tillverkningsteknologi för stora och komplexa titanlegeringsgjutningar
Från 1980 -talet till början av 1990 -talet etablerade mitt land ett omfattande titanlegeringsprecisionssystem. Under de senaste åren har forskning fokuserat på teknisk tillämpning av nära - net - Form Investment Casting Technology. Gjutningsteknik är grunden för att uppnå kvalitetsöverensstämmelse i gjutprodukter, och kvalitetsöverensstämmelse är avgörande för att säkerställa att produkter kan uppfylla de nödvändiga funktionerna för utrustning. Övergången från casting -teknik till produktfunktionalitet är en komplex process, och varje casting -teknik uppnår produktfunktionalitet genom konsekvent kvalitet. Därför är en solid grund inom gjutningsteknik, särskilt genombrott inom flaskhalsningsteknologier och nyckeltekniker, avgörande för att säkerställa att stora och komplexa titanlegeringsgjutningar säkert och pålitligt uppfyller sina avsedda funktioner.
Följande avsnitt analyserar dimensionell precisionskontroll och metallurgisk kvalitetskontrollteknik som används i titanlegeringsprocessen.
1. Dimensionell precisionskontrollteknologi för stora och komplexa titanlegeringsgjutningar
Precisionsgjutningsprocessen är komplex, med successiv formreplikation från vaxmönstret till skalformen och slutligen till gjutningen. Formen och dimensionell stabilitet hos vaxmönstret och skalformen, såväl som precisionsöverföringsprocessen, påverkar avsevärt den slutliga höga - precisionsgjutningen. Efterföljande svetsning, värmebehandling och bearbetning av gjutningen kan alla orsaka deformation.
2. Viktiga tekniska svårigheter stora och komplexa titanlegeringsgjutningar är föremål för strukturella begränsningar och påverkan av flera faktorer i tillverkningsprocessen, vilket resulterar i en mängd faktorer som påverkar gjutningsdeformation och dimensionell krympning. För att uppnå deformation och dimensionell kontroll är det nödvändigt att förstå deformationsmekanismen för varje faktor separat så att en effektiv kontrollmetod kan utvecklas. De viktigaste faktorerna som orsakar gjutningsdeformation är följande:
(1) Vaxform deformation. På grund av den komplexa strukturen, efter att vaxformen har öppnats, kan formblocken endast avlägsnas en efter en, vilket resulterar i begränsningarna på olika delar av vaxformen som inte frigörs samtidigt och de yttre temperaturerna de utsätts för är också olika, vilket resulterar i olika krympning; Och på grund av det stora området med tunna väggar och ojämlika väggtjockleksskillnader är krympningen av själva vaxformen inkonsekvent. Under lagring av vaxformen kommer lagringsmetoden, omgivningstemperaturförändringar, dödvikt etc. också orsaka deformation av vaxformen.
(2) Skaldeformation stora och komplexa formar påverkas av sin egen vikt under skalframställningsprocessen och kommer att deformeras under torknings- och lagringsprocessen. Mögelskalet är en kopia av vaxformstorleken vid rumstemperatur, och efter hällningen kommer mögelskalstemperaturen att stiga till nära gjutningstemperaturen. Förändringen i mögelskalstemperaturen kommer att få dess storlek att förändras. Mögelskalet kommer också att deformeras under verkan av smält metall och centrifugalkraft under hällprocessen.
(3) Gjutning av stelning deformation. Under installationen av risers och löpare i vaxformen och hällningen av gjutningen påverkas kylmiljön och stelningskrympningen av gjutningen av stigarna. På grund av den ojämna strukturen i själva gjutningen är det stora området med tunna väggar lätt att deformeras, och storleken är stor och krympningsskillnaden är stor, temperaturfältet och krympningsspänningen hos gjutningen påverkas mer av stigarsystemet.
(4) Svetsdeformation. Inom det tekniska standardområdet kan vissa defekter av gjutningen repareras genom reparationssvetsning, men stressen som genereras av lokala temperatur- och strukturförändringar under reparationssvetsningsprocessen kommer att göra att gjutningen deformeras.
(5) Strukturell deformation. Jämfört med allmänna gjutningar har stora titanlegeringsgjutningar en mer komplex struktur och är därför mer benägna att deformationer under tillverkningsprocessen.
Företaget har ledande inhemska produktionslinjer för titanbehandling, inklusive:
Tyska - Importerad Precision Titanium Tube Production Line (årlig produktionskapacitet: 30 000 ton);
Japanska - Teknik Titan Foil Rolling Line (tunnaste till 6μm);
Helt automatiserad titanstång kontinuerlig extruderingslinje;
Intelligent titanplatta och remsbehandling;
MES -systemet möjliggör digital kontroll och hantering av hela produktionsprocessen, vilket uppnår produktdimensionell noggrannhet på ± 0,01 um.
E - mail
