Projektiranje i tehnologija obrade visokotemperaturnih materijala od legura titana
Visokotemperaturna legura titana od 600 stupnjeva, legura titana otporna na plamen, legura TiAl i kompozitni materijali SiCf/Ti nove su visokotemperaturne legure titana visokih performansi. U usporedbi s običnim materijalima od legura titana, njegova tehnološka zrelost je niža. S obzirom na radne značajke i zahtjeve dizajna naprednih motora, posebno rotirajućih dijelova koji se koriste u okruženjima s visokim temperaturama, potrebno je provesti veliku količinu inženjerskih istraživanja primjene, kao što je interakcija puzanja, zamora i okoline u okruženjima s visokim temperaturama, svojstva usporavanja plamena i učinak mikrostrukture na zamor Utjecaj na izvedbu, tehnologiju integriteta površine, analizu zaostalog naprezanja unutarnje površine otkivaka i dijelova i njegov utjecaj na izvedbu, predviđanje vijeka trajanja i analizu kvarova, itd., za rješavanje ključnih tehnologija kao što su dizajn materijala, proizvodnja i tehnologija obrade koja se odnosi na inženjerske primjene.
Visoka tehnologija kontrole pročišćavanja i homogenizacije za sastojke industrijskih tableta
Legure TA29, TB12 i TiAl imaju složen sastav legure, visok sadržaj legirajućih elemenata i nisku plastičnost. Priprema ovih ingota legura je teška. Glavne manifestacije su: kada se oblik ingota proširi, sklona je pojava pukotina zbog toplinskog naprezanja skrućivanja, a jednolikost sastava je kontrolirana. Ovo je teško i podložno odvajanju. Kada se koristi tradicionalni postupak taljenja u elektrolučnoj peći s vakuumskom potrošnom elektrodom, potrebno je odgovarajuće povećati broj vremena taljenja, a treba kontrolirati struju taljenja, struju podizanja, veličinu ingota, metodu hlađenja lončića itd. Za TiAl legure, proces taljenja sloja za hlađenje plazmom može se koristiti za proizvodnju ingota. Proces taljenja u rashladnom sloju može učinkovito ukloniti inkluzije i poboljšati segregaciju komponenti, što je posebno važno za materijale od legure titana koji se koriste u ključnim rotirajućim dijelovima motora. Naša zemlja već ima više opreme za taljenje u sloju za hlađenje plazme i ima mogućnosti i uvjete za laboratorijska istraživanja i industrijsku proizvodnju.
Tehnologija pripreme velikih šipki i specijalnih otkovaka
Sirovine legure titana za zrakoplovne otkovke općenito koriste šipke. Veliki otkovci kao što su diskovi kotača, kućišta, bliskovi i lopatice ventilatora općenito koriste šipke velikih dimenzija. Za male lopatice kompresora i otkovke lopatica turbina koriste se šipke male veličine. . Kako napredni motori imaju tendenciju usvajanja strukturnog oblika integralnih bliskova i integralnih lisnatih prstenova, specifikacije odgovarajućih otkovaka i šipki nastavljaju se povećavati. Kontrola strukturne ujednačenosti šipki velikih dimenzija ključna je za osiguranje kvalitete otkivaka, što zahtijeva odabir odgovarajuće opreme za kovanje i optimiziranje dizajna procesa kovanja. Za ingote od legure TB12 i TiAl, budući da lijevani metal ima visoku otpornost na deformaciju kovanjem, nisku plastičnost procesa, osjetljiv je na temperaturu deformacije i sklon je nastajanju pukotina kod kovanja, ingoti bi trebali koristiti proces skidanja ekstruzijom na visokoj temperaturi za pripremu velikih šipke veličine, ne samo da mogu poboljšati ujednačenost deformacije, osigurati dovoljnu deformaciju, a također poboljšati učinkovitost proizvodnje i stabilnost serije šipki.
Zbog anizotropije faze, mikrostruktura i kristalna tekstura titanovih legura glavni su čimbenici koji utječu na mehanička svojstva. Kontrola morfologije mikrostrukture otkovaka i ujednačenosti mikrostrukture i teksture može ne samo poboljšati prosječnu razinu performansi, već i poboljšati interakciju dijela na zamor puzanja, to jest, performanse na zamor nosivosti i smanjiti životni vijek od zamora. Količine različitih serija. Disperzija podataka o performansama za sekundarne komponente. Za ove nove visokotemperaturne legure titana, posebno legure TiAl, uvođenje uređenih struktura čini problem teksture složenijim i važnijim, a utjecaj na svojstva zamora visokog i niskog ciklusa i svojstva zamora nosivosti također je složeniji. Organizacija i tekstura moraju se strogo kontrolirati tijekom pripreme šipki i otkivaka.
Tehnologija mehaničke obrade dijelova integralnog bliska i integralnog lisnog prstena
Zbog stalnog poboljšanja razine performansi naprednih motora, integralni bliskovi, integralni prstenovi lopatica itd. postali su trend razvoja. Lopatice bliska imaju složenu strukturu, lošu glatkoću kanala, tanke lopatice, veliko savijanje i torziju, slabu krutost i lako se deformiraju. Zahtjevi za geometrijsku točnost i ukupnu razinu kvalitete tijekom projektiranja postaju sve viši i viši, a zahtjevi za strojnu obradu i cjelovitost površine sve su viši i viši. Jamstva postaju sve teža [30]. Za kompresorske bliskove i integralne prstenove lopatica s manjim veličinama lopatica, lopatice se općenito obrađuju korištenjem CNC glodanja velike brzine za kontrolu obradne deformacije dijelova. Tehnologija ublažavanja naprezanja završne obrade vibracija koristi se za poboljšanje raspodjele zaostalog naprezanja na površini dijela i zatim za obradu dijelova oštrice. Površina profila je brušena i brušena. Oblik oštrice ima visoku dimenzionalnu točnost, pogreška oblika oštrice manja je od 0.1 mm, a hrapavost površine oblika oštrice Ra doseže razinu od 0,2 μm, što poboljšava kvalitetu površine i integritet površine dijela. Površinska obrada noževa od legure TiAl treba koristiti elektrokemijske metode.
