Dizajn a technológia spracovania materiálov z vysokoteplotných zliatin titánu
Vysokoteplotná titánová zliatina 600 stupňov, zliatina titánu spomaľujúca horenie, zliatina TiAl a kompozitné materiály SiCf/Ti sú nové vysokovýkonné vysokoteplotné titánové zliatiny. V porovnaní s bežnými materiálmi zo zliatiny titánu je jeho technologická vyspelosť nižšia. Vzhľadom na prevádzkové charakteristiky a konštrukčné požiadavky pokročilých motorov, najmä rotačných častí používaných vo vysokoteplotných prostrediach, je potrebné vykonať veľké množstvo inžinierskeho aplikačného výskumu, ako je interakcia medzi tečením, únavou a prostredím vo vysokoteplotných prostrediach, vlastnosti spomaľujúce horenie a vplyv mikroštruktúry na únavu Vplyv na výkon, technológiu integrity povrchu, analýzu zvyškového napätia vnútorného povrchu výkovkov a dielov a jeho vplyv na výkon, predikciu životnosti a analýzu porúch atď., na riešenie kľúčových technológií ako napr. materiálového dizajnu, výroby a technológie spracovania súvisiacej s inžinierskymi aplikáciami.
Technológia kontroly vysokej purifikácie a homogenizácie pre zložky priemyselných tabliet
Zliatiny TA29, TB12 a TiAl majú zložité zliatinové zloženie, vysoký obsah legujúcich prvkov a nízku plasticitu. Príprava týchto zliatinových ingotov je náročná. Hlavné prejavy sú: keď sa tvar ingotu roztiahne, je náchylné na praskanie v dôsledku tuhnutia tepelného napätia a je kontrolovaná rovnomernosť zloženia. To je ťažké a náchylné na rozchod. Pri použití tradičného procesu tavenia vákuovej spotrebnej elektródy v elektrickej oblúkovej peci by sa mal počet časov tavenia primerane zvýšiť a mal by sa kontrolovať taviaci prúd, zdvíhací prúd, veľkosť ingotu, spôsob chladenia téglika atď. Pre zliatinu TiAl možno na výrobu ingotov použiť proces tavenia plazmového chladiaceho lôžka. Proces tavenia chladiaceho lôžka môže účinne odstrániť inklúzie a zlepšiť segregáciu komponentov, čo je obzvlášť dôležité pre materiály zo zliatiny titánu používané v kľúčových rotujúcich častiach motorov. Naša krajina už má niekoľko zariadení na tavenie plazmového chladiaceho lôžka a má možnosti a podmienky pre laboratórny výskum a priemyselnú výrobu.
Technológia prípravy pre veľké tyče a špeciálne výkovky
Suroviny z titánovej zliatiny pre letecké výkovky vo všeobecnosti používajú tyče. Veľké výkovky, ako sú disky kolies, plášte, blany a lopatky ventilátora, zvyčajne používajú tyče veľkých rozmerov. Pre malé lopatky kompresora a výkovky lopatiek turbíny sa používajú tyče malej veľkosti. . Keďže pokročilé motory majú tendenciu prijímať štrukturálnu formu integrálnych blán a integrálnych listových prstencov, špecifikácie zodpovedajúcich výkovkov a tyčí sa neustále zvyšujú. Kontrola štrukturálnej jednotnosti veľkorozmerných tyčí je rozhodujúca pre zabezpečenie kvality výkovkov, čo si vyžaduje výber vhodného kovacieho zariadenia a optimalizáciu konštrukcie kovacieho procesu. V prípade ingotov zo zliatiny TB12 a TiAl, pretože odlievaný kov má vysokú odolnosť voči deformácii pri kovaní, nízku plasticitu procesu, je citlivý na teplotu deformácie a je náchylný na praskliny pri kovaní, ingot by mal na prípravu veľkých rozmerov použiť proces vytláčania pri vysokej teplote. -veľkosť tyčí, nielen Môže zlepšiť rovnomernosť deformácie, zabezpečiť dostatočnú deformáciu a tiež zlepšiť efektivitu výroby a stabilitu šarže tyčí.
V dôsledku anizotropie fázy sú mikroštruktúra a kryštálová textúra titánových zliatin hlavnými faktormi ovplyvňujúcimi mechanické vlastnosti. Riadenie morfológie mikroštruktúry výkovkov a jednotnosti mikroštruktúry a textúry môže nielen zlepšiť priemernú úroveň výkonu, ale aj zlepšiť interakciu súčiastky pri tečení, to znamená únavový výkon pri zaťažení a znížiť únavovú životnosť. Množstvo rôznych šarží. Rozptyl výkonnostných údajov pre sekundárne komponenty. Pre tieto nové vysokoteplotné zliatiny titánu, najmä zliatiny TiAl, zavedenie usporiadaných štruktúr robí problém textúry zložitejším a dôležitejším a komplexnejší je aj vplyv na vlastnosti únavy pri vysokom a nízkom cykle a vlastnosti únosnosti. Organizácia a štruktúra musia byť počas prípravy tyčí a výkovkov prísne kontrolované.
Technológia mechanického spracovania integrálnych častí bliska a integrálnych listových prstencov
V dôsledku neustáleho zlepšovania výkonnostnej úrovne pokročilých motorov sa vývojovým trendom stali integrálne lamely, integrované lopatkové krúžky atď. Čepele blisku majú zložitú štruktúru, zlú hladkosť kanála, tenké čepele, veľké ohyby a krútenie, zlú tuhosť a ľahko sa deformujú. Požiadavky na geometrickú presnosť a celkovú úroveň kvality pri návrhu sú stále vyššie a požiadavky na opracovanie a celistvosť povrchu sú stále vyššie. Záruky sú čoraz ťažšie [30]. Pre kompresorové bubliny a integrálne lopatkové krúžky s menšími veľkosťami lopatiek sa lopatky vo všeobecnosti spracúvajú pomocou vysokorýchlostného CNC frézovania na riadenie deformácie dielov pri spracovaní. Na zlepšenie rozloženia zvyškového napätia na povrchu dielu a následné spracovanie dielov čepele sa používa technológia odľahčenia od napätia pri vibračnej povrchovej úprave. Povrch profilu je brúsený a leštený abrazívnym tokom. Tvar čepele má vysokú rozmerovú presnosť, chyba tvaru čepele je menšia ako 0,1 mm a drsnosť povrchu tvaru čepele Ra dosahuje úroveň 0,2 μm, čo zlepšuje kvalitu povrchu a integritu povrchu dielu. Povrchové spracovanie čepelí zo zliatiny TiAl by malo využívať elektrochemické metódy.
