Tehnologia de proiectare și procesare a materialelor din aliaj de titan la temperatură înaltă
Aliajul de titan la temperatură înaltă de 600 de grade, aliajul de titan ignifug, aliajul TiAl și materialele compozite SiCf/Ti sunt noi aliaje de titan de înaltă performanță la temperatură înaltă. În comparație cu materialele obișnuite din aliaj de titan, maturitatea sa tehnologică este mai mică. Având în vedere caracteristicile de serviciu și cerințele de proiectare ale motoarelor avansate, în special piesele rotative utilizate în medii cu temperatură înaltă, trebuie efectuată o mare cantitate de cercetări aplicative de inginerie, cum ar fi interacțiunea fluaj-oboseală-mediu în medii cu temperatură înaltă, proprietăți ignifuge și efectul microstructurii asupra oboselii Impactul asupra performanței, tehnologiei integrității suprafeței, analiza tensiunii reziduale de suprafață internă a pieselor forjate și a impactului acesteia asupra performanței, prognoza duratei de viață și analiza defecțiunilor etc., pentru a rezolva tehnologii cheie, cum ar fi proiectarea materialelor, tehnologia de fabricație și prelucrare legată de aplicațiile de inginerie.
Tehnologie înaltă de control al purificării și omogenizării pentru ingredientele industriale pentru tablete
Aliajele TA29, TB12 și TiAl au compoziții complexe de aliaje, conținut ridicat de elemente de aliere și plasticitate scăzută. Pregătirea acestor lingouri de aliaj este dificilă. Principalele manifestări sunt: atunci când forma lingoului se extinde, fisurarea este predispusă să apară din cauza stresului termic de solidificare, iar uniformitatea compoziției este controlată. Acest lucru este dificil și predispus la separare. Când se utilizează procesul tradițional de topire a cuptorului cu arc electric cu electrozi consumabili în vid, numărul de timpi de topire ar trebui crescut în mod corespunzător, iar curentul de topire, curentul de ridicare, dimensiunea lingoului, metoda de răcire a creuzetului, etc. Pentru aliajul TiAl, procesul de topire în pat de răcire cu plasmă poate fi utilizat pentru a produce lingouri. Procesul de topire în pat de răcire poate elimina în mod eficient incluziunile și poate îmbunătăți segregarea componentelor, ceea ce este deosebit de important pentru materialele din aliaj de titan utilizate în părțile cheie rotative ale motoarelor. Țara noastră are deja echipamente multiple de topire cu paturi de răcire cu plasmă și are capabilitățile și condițiile pentru cercetarea de laborator și producția industrială.
Tehnologie de pregătire pentru bare de dimensiuni mari și forjate speciale
Materii prime din aliaj de titan pentru forjarea aviației folosesc în general tije. Piesele forjate mari, cum ar fi discurile de roți, carcasele, bliskurile și paletele ventilatorului folosesc în general bare de dimensiuni mari. Pentru palele mici ale compresorului și forjarea palelor turbinei, se folosesc tije de dimensiuni mici. . Pe măsură ce motoarele avansate tind să adopte forma structurală a blisk-urilor integrale și a inelelor frunze integrale, specificațiile forjatelor și barelor corespunzătoare continuă să crească. Controlul uniformității structurale a barelor de dimensiuni mari este crucial pentru asigurarea calității pieselor forjate, ceea ce necesită selectarea echipamentelor de forjare adecvate și optimizarea designului procesului de forjare. Pentru lingourile din aliaj TB12 și TiAl, deoarece metalul turnat are o rezistență ridicată la deformare la forjare, plasticitate scăzută a procesului, este sensibil la temperatura de deformare și este predispus la fisuri de forjare, lingoul ar trebui să utilizeze un proces de extrudare la temperatură înaltă pentru a pregăti mari dimensiuni. -barele de dimensiune, nu numai că poate îmbunătăți uniformitatea deformării, poate asigura o deformare suficientă și, de asemenea, poate îmbunătăți eficiența producției și stabilitatea lotului de tije.
Datorită anizotropiei fazei, microstructura și textura cristalină a aliajelor de titan sunt principalii factori care afectează proprietățile mecanice. Controlul morfologiei microstructurii pieselor forjate și uniformitatea microstructurii și texturii poate nu numai să îmbunătățească nivelul mediu de performanță, ci și să îmbunătățească performanța de interacțiune la oboseală prin fluaj a piesei, adică performanța la oboseală portantă și să reducă durata de viață la oboseală. Cantități din diferite loturi. Dispersia datelor de performanță pentru componentele secundare. Pentru aceste noi aliaje de titan la temperatură înaltă, în special aliajele TiAl, introducerea structurilor ordonate face problema texturii mai complexă și mai importantă, iar impactul asupra proprietăților de oboseală cu ciclu înalt și scăzut și proprietățile de oboseală portantă este, de asemenea, mai complex. Organizarea și textura trebuie strict controlate în timpul pregătirii barelor și forjarilor.
Tehnologia de prelucrare mecanică a pieselor blisk integrale și inelului frunzelor integrale
Datorită îmbunătățirii continue a nivelului de performanță al motoarelor avansate, blisk-urile integrale, inelele integrale ale lamei etc. au devenit o tendință de dezvoltare. Lamele blisk au o structură complexă, netezime slabă a canalului, lame subțiri, îndoire și torsiune mare, rigiditate slabă și sunt ușor deformate. Cerințele pentru precizia geometrică și nivelul general de calitate în timpul proiectării sunt din ce în ce mai mari, iar cerințele pentru prelucrare și integritatea suprafeței sunt din ce în ce mai mari. Garanțiile devin din ce în ce mai dificile [30]. Pentru compresoare blisks și inele integrale ale lamei cu dimensiuni mai mici ale lamei, lamele sunt, în general, prelucrate folosind frezare CNC de mare viteză pentru a controla deformarea procesării pieselor. Tehnologia de reducere a tensiunilor de finisare prin vibrații este utilizată pentru a îmbunătăți distribuția tensiunilor reziduale pe suprafața piesei și apoi a procesa piesele lamei. Suprafața profilului este șlefuită și lustruită în flux abraziv. Forma lamei are o precizie dimensională ridicată, eroarea formei lamei este mai mică de 0.1mm, iar rugozitatea suprafeței formei lamei Ra atinge nivelul de 0,2μm, ceea ce îmbunătățește calitatea suprafeței și integritatea suprafeței piesei. Prelucrarea suprafeței lamelor din aliaj TiAl ar trebui să utilizeze metode electrochimice.
