Tecnologia de disseny i processament de materials d'aliatge de titani d'alta temperatura
L'aliatge de titani d'alta temperatura de 600 graus, l'aliatge de titani ignífug, l'aliatge TiAl i els materials compostos SiCf/Ti són nous aliatges de titani d'alta temperatura d'alt rendiment. En comparació amb els materials d'aliatge de titani ordinaris, la seva maduresa tecnològica és menor. Tenint en compte les característiques del servei i els requisits de disseny dels motors avançats, especialment les peces rotatives utilitzades en entorns d'alta temperatura, cal dur a terme una gran quantitat d'investigacions d'aplicacions d'enginyeria, com ara la interacció fluència-fatiga-entorn en entorns d'alta temperatura, propietats ignífugues i l'efecte de la microestructura sobre la fatiga Impacte en el rendiment, la tecnologia d'integritat de la superfície, l'anàlisi de la tensió residual de la superfície interna de les peces forjades i el seu impacte en el rendiment, la predicció de la vida útil i l'anàlisi de fallades, etc., per resoldre tecnologies clau com ara tecnologia de disseny, fabricació i processament de materials relacionades amb aplicacions d'enginyeria.
Alta tecnologia de control de purificació i homogeneïtzació d'ingredients de tauletes industrials
Els aliatges TA29, TB12 i TiAl tenen composicions complexes d'aliatge, alt contingut d'elements d'aliatge i baixa plasticitat. La preparació d'aquests lingots d'aliatge és difícil. Les principals manifestacions són: quan la forma del lingot s'expandeix, és probable que es produeixin esquerdes a causa de l'estrès tèrmic de solidificació i es controla la uniformitat de la composició. Això és difícil i propens a la separació. Quan s'utilitza el procés tradicional de fusió del forn d'arc elèctric d'elèctrodes consumibles al buit, s'ha d'augmentar adequadament el nombre de temps de fusió i s'ha de controlar el corrent de fusió, el corrent d'elevació, la mida del lingot, el mètode de refrigeració del gresol, etc. Per a l'aliatge TiAl, el procés de fusió del llit de refrigeració per plasma es pot utilitzar per produir lingots. El procés de fosa del llit de refrigeració pot eliminar eficaçment les inclusions i millorar la segregació de components, que és particularment important per als materials d'aliatge de titani utilitzats en peces rotatives clau dels motors. El nostre país ja disposa de múltiples equips de fosa de llit de refrigeració de plasma i té les capacitats i les condicions per a la investigació de laboratori i la producció industrial.
Tecnologia de preparació de barres de grans dimensions i forjades especials
Les matèries primeres d'aliatge de titani per a forjats d'aviació generalment utilitzen varetes. Les forjades grans, com ara discos de rodes, carcasses, blisks i pales de ventilador, generalment utilitzen barres de gran mida. Per a pales petites de compressor i forja de pales de turbina, s'utilitzen barres de mida petita. . Com que els motors avançats tendeixen a adoptar la forma estructural de blisks integrals i anells de fulles integrals, les especificacions de les forges i barres corresponents continuen augmentant. El control de la uniformitat estructural de les barres de gran mida és crucial per garantir la qualitat de les forjades, la qual cosa requereix seleccionar equips de forja adequats i optimitzar el disseny del procés de forja. Per als lingots d'aliatge TB12 i TiAl, com que el metall fos amb alta resistència a la deformació de forja, baixa plasticitat del procés, és sensible a la temperatura de deformació i és propens a forjar esquerdes, el lingot hauria d'utilitzar un procés d'extrusió a alta temperatura per preparar grans - barres de mida, no només pot millorar la uniformitat de la deformació, assegurar una deformació suficient i també millorar l'eficiència de producció i l'estabilitat del lot de les barres.
A causa de l'anisotropia de la fase, la microestructura i la textura cristal·lina dels aliatges de titani són els principals factors que afecten les propietats mecàniques. El control de la morfologia de la microestructura de les forjades i la uniformitat de la microestructura i la textura no només pot millorar el nivell de rendiment mitjà, sinó que també pot millorar el rendiment d'interacció de fatiga de fluència de la peça, és a dir, el rendiment de fatiga de suport de càrrega, i reduir la vida a la fatiga. Quantitats de diferents lots. Dispersió de dades de rendiment dels components secundaris. Per a aquests nous aliatges de titani d'alta temperatura, especialment els aliatges TiAl, la introducció d'estructures ordenades fa que el problema de la textura sigui més complex i important, i l'impacte en les propietats de fatiga de cicle alt i baix i les propietats de fatiga de càrrega també és més complex. L'organització i la textura s'han de controlar estrictament durant la preparació de barres i forjats.
Tecnologia de processament mecànic de peces integrals de blisk i anell de fulla integrals
A causa de la millora contínua del nivell de rendiment dels motors avançats, els blisks integrals, els anells de fulles integrals, etc. s'han convertit en una tendència de desenvolupament. Les fulles blisk tenen una estructura complexa, poca suavitat del canal, fulles primes, grans flexió i torsió, poca rigidesa i es deformen fàcilment. Els requisits de precisió geomètrica i el nivell de qualitat general durant el disseny són cada cop més alts, i els requisits de mecanitzat i integritat de la superfície són cada cop més alts. Les garanties són cada cop més difícils [30]. Per a compressors blisks i anells de fulles integrals amb mides de fulles més petites, les fulles generalment es processen mitjançant un fresat CNC d'alta velocitat per controlar la deformació de processament de les peces. La tecnologia d'alleujament de l'estrès d'acabat de vibració s'utilitza per millorar la distribució de l'estrès residual a la superfície de la peça i després processar les peces de la fulla. La superfície del perfil està rectificada i polida amb flux abrasiu. La forma de la fulla té una alta precisió dimensional, l'error de forma de la fulla és inferior a 0.1 mm i la rugositat de la superfície de la forma de la fulla Ra arriba al nivell de 0,2 μm, la qual cosa millora la qualitat de la superfície i la integritat de la superfície de la peça. El processament superficial de les fulles d'aliatge TiAl hauria d'utilitzar mètodes electroquímics.
