Design- und Verarbeitungstechnologie von Hochtemperatur-Titanlegierungsmaterialien
600-Grad-Hochtemperatur-Titanlegierungen, flammhemmende Titanlegierungen, TiAl-Legierungen und SiCf/Ti-Verbundwerkstoffe sind neue Hochleistungs-Hochtemperatur-Titanlegierungen. Im Vergleich zu gewöhnlichen Titanlegierungsmaterialien ist der technologische Reifegrad geringer. Angesichts der Betriebsmerkmale und Konstruktionsanforderungen moderner Motoren, insbesondere rotierender Teile, die in Hochtemperaturumgebungen verwendet werden, muss eine große Menge an technischer Anwendungsforschung durchgeführt werden, wie z. B. die Wechselwirkung zwischen Kriechen, Ermüdung und Umgebung in Hochtemperaturumgebungen. Flammhemmende Eigenschaften und die Auswirkung der Mikrostruktur auf die Ermüdung. Auswirkungen auf die Leistung, Oberflächenintegritätstechnologie, Analyse der inneren Oberflächeneigenspannung von Schmiedestücken und Teilen und ihre Auswirkungen auf die Leistung, Lebensdauervorhersage und Fehleranalyse usw., um Schlüsseltechnologien zu lösen, wie z Materialdesign, Herstellungs- und Verarbeitungstechnologie im Zusammenhang mit technischen Anwendungen.
Hochreinigungs- und Homogenisierungskontrolltechnologie für industrielle Tabletteninhaltsstoffe
TA29-, TB12- und TiAl-Legierungen weisen komplexe Legierungszusammensetzungen, einen hohen Gehalt an Legierungselementen und eine geringe Plastizität auf. Die Herstellung dieser Legierungsbarren ist schwierig. Die Haupterscheinungen sind: Wenn sich die Form des Barrens ausdehnt, kann es aufgrund der thermischen Erstarrungsspannung zu Rissen kommen, und die Gleichmäßigkeit der Zusammensetzung wird kontrolliert. Das ist schwierig und trennungsanfällig. Bei Verwendung des herkömmlichen Vakuum-Lichtbogenofen-Schmelzverfahrens mit verbrauchbaren Elektroden sollte die Anzahl der Schmelzvorgänge entsprechend erhöht und der Schmelzstrom, der Hubstrom, die Barrengröße, die Tiegelkühlmethode usw. gesteuert werden. Für TiAl-Legierungen kann das Plasma-Kühlbettschmelzverfahren zur Herstellung von Barren verwendet werden. Der Kühlbett-Schmelzprozess kann Einschlüsse effektiv entfernen und die Komponententrennung verbessern, was besonders wichtig für Titanlegierungsmaterialien ist, die in wichtigen rotierenden Teilen von Motoren verwendet werden. Unser Land verfügt bereits über mehrere Plasma-Kühlbett-Schmelzanlagen und verfügt über die Kapazitäten und Bedingungen für Laborforschung und industrielle Produktion.
Aufbereitungstechnik für Großbarren und Sonderschmiedeteile
Als Titanlegierungsrohstoffe für Luftfahrtschmiedeteile werden im Allgemeinen Stäbe verwendet. Bei großen Schmiedeteilen wie Radscheiben, Gehäusen, Blisks und Lüfterflügeln werden im Allgemeinen großformatige Stäbe verwendet. Für kleine Schmiedeteile von Kompressorschaufeln und Turbinenschaufeln werden kleine Stäbe verwendet. . Da fortschrittliche Motoren tendenziell die Strukturform integrierter Blisks und integrierter Blattringe annehmen, nehmen die Spezifikationen entsprechender Schmiedeteile und Stäbe weiter zu. Die Kontrolle der strukturellen Gleichmäßigkeit großformatiger Stäbe ist von entscheidender Bedeutung für die Sicherstellung der Qualität von Schmiedestücken, was die Auswahl geeigneter Schmiedeausrüstung und die Optimierung des Designs des Schmiedeprozesses erfordert. Da das Gussmetall bei TB12- und TiAl-Legierungsblöcken eine hohe Schmiedeverformungsbeständigkeit und eine geringe Prozessplastizität aufweist, empfindlich auf die Verformungstemperatur reagiert und anfällig für Schmiederisse ist, sollte der Barren zur Herstellung großer Blöcke einem Hochtemperatur-Strangpressverfahren unterzogen werden -große Stäbe, nicht nur Es kann die Gleichmäßigkeit der Verformung verbessern, eine ausreichende Verformung sicherstellen und auch die Produktionseffizienz und Chargenstabilität von Stäben verbessern.
Aufgrund der Anisotropie der Phase sind die Mikrostruktur und die Kristalltextur von Titanlegierungen die Hauptfaktoren, die die mechanischen Eigenschaften beeinflussen. Die Kontrolle der Mikrostrukturmorphologie von Schmiedestücken und der Gleichmäßigkeit von Mikrostruktur und Textur kann nicht nur das durchschnittliche Leistungsniveau verbessern, sondern auch die Kriechermüdungswechselwirkungsleistung des Teils, d. h. die lasttragende Ermüdungsleistung, verbessern und die Ermüdungslebensdauer verkürzen. Mengen verschiedener Chargen. Streuung der Leistungsdaten für Sekundärkomponenten. Bei diesen neuen Hochtemperatur-Titanlegierungen, insbesondere TiAl-Legierungen, wird das Texturproblem durch die Einführung geordneter Strukturen komplexer und wichtiger, und die Auswirkungen auf die Ermüdungseigenschaften bei hohen und niedrigen Lastzyklen sowie auf die Ermüdungseigenschaften bei Belastung sind ebenfalls komplexer. Bei der Vorbereitung von Stäben und Schmiedestücken müssen Organisation und Textur streng kontrolliert werden.
Mechanische Bearbeitungstechnik von Integral-Blisk- und Integral-Leafring-Teilen
Aufgrund der kontinuierlichen Verbesserung des Leistungsniveaus moderner Triebwerke sind Integral-Blisks, Integral-Schaufelringe usw. zu einem Entwicklungstrend geworden. Die Blisk-Schaufeln haben eine komplexe Struktur, eine schlechte Kanalglätte, dünne Schaufeln, große Biegung und Torsion, eine geringe Steifigkeit und sind leicht verformbar. Die Anforderungen an die geometrische Genauigkeit und das Gesamtqualitätsniveau während der Konstruktion werden immer höher, und die Anforderungen an die Bearbeitung und Oberflächenintegrität werden immer höher. Garantien werden immer schwieriger [30]. Bei Verdichter-Blisks und integrierten Schaufelringen mit kleineren Schaufelgrößen werden die Schaufeln im Allgemeinen mittels Hochgeschwindigkeits-CNC-Fräsen bearbeitet, um die Bearbeitungsverformung der Teile zu kontrollieren. Zur Verbesserung der Restspannungsverteilung auf der Oberfläche des Teils und zur anschließenden Bearbeitung der Schaufelteile wird die Vibrationsfinish-Stress-Relief-Technologie eingesetzt. Die Profiloberfläche ist geschliffen und strahlpoliert. Die Klingenform weist eine hohe Maßgenauigkeit auf, der Klingenformfehler beträgt weniger als 0,1 mm und die Oberflächenrauheit Ra der Klingenform erreicht das Niveau von 0,2 μm, was die Oberflächenqualität und Oberflächenintegrität des Teils verbessert. Die Oberflächenbearbeitung von Klingen aus TiAl-Legierung sollte elektrochemische Methoden verwenden.
