Конструювання та технологія обробки матеріалів з жароміцних титанових сплавів
600-градусний високотемпературний титановий сплав, вогнестійкий титановий сплав, сплав TiAl і композитні матеріали SiCf/Ti є новими високоефективними високотемпературними титановими сплавами. У порівнянні зі звичайними матеріалами титанового сплаву його технологічна зрілість нижча. З огляду на експлуатаційні характеристики та вимоги до конструкції вдосконалених двигунів, особливо обертових частин, що використовуються у високотемпературних середовищах, необхідно провести велику кількість інженерних досліджень, таких як взаємодія повзучості, втоми та середовища у високотемпературних середовищах, вогнезахисні властивості та вплив мікроструктури на втому. Вплив на продуктивність, технологію цілісності поверхні, аналіз внутрішньої поверхневої залишкової напруги поковок і деталей та її вплив на продуктивність, прогнозування терміну служби та аналіз відмов тощо, для вирішення ключових технологій, таких як дизайн матеріалів, технологія виробництва та обробки, пов’язана з інженерними додатками.
Технологія контролю високого рівня очищення та гомогенізації для промислових таблетованих інгредієнтів
Сплави ТА29, ТБ12 і TiAl мають складний склад сплавів, високий вміст легуючих елементів і низьку пластичність. Підготовка цих злитків сплаву складна. Основними проявами є: коли форма злитка розширюється, схильна до розтріскування через термічне напруження затвердіння, і однорідність складу контролюється. Це важко і схильне до розлуки. При використанні традиційного процесу плавлення в електродуговій печі з вакуумним витратним електродом слід відповідно збільшити кількість разів плавлення, а також слід контролювати струм плавлення, струм підйому, розмір злитка, спосіб охолодження тигля тощо. Для сплаву TiAl процес плавлення шару плазмового охолодження можна використовувати для виготовлення зливків. Процес плавлення в охолоджувальному шарі може ефективно видаляти включення та покращувати сегрегацію компонентів, що особливо важливо для матеріалів із титанових сплавів, які використовуються в ключових обертових частинах двигунів. У нашій країні вже є численне плавильне обладнання з плазмовим охолоджувачем, є можливості та умови для лабораторних досліджень і промислового виробництва.
Технологія заготівлі великогабаритних прутків і спеціальних поковок
Сировина титанового сплаву для авіаційних поковок зазвичай використовує стрижні. Великі поковки, такі як колісні диски, корпуси, блиски та лопаті вентилятора, зазвичай використовують прутки великого розміру. Для малих лопаток компресорів і кувань лопаток турбін використовуються стрижні малого розміру. . Оскільки вдосконалені двигуни мають тенденцію приймати структурну форму інтегральних блисків і інтегральних пластинчастих кілець, технічні характеристики відповідних поковок і прутків продовжують зростати. Контроль структурної однорідності великорозмірних прутків має вирішальне значення для забезпечення якості поковок, що вимагає вибору відповідного ковальського обладнання та оптимізації конструкції процесу кування. Для злитків зі сплаву TB12 і TiAl, оскільки литий метал має високу стійкість до деформації кування, низьку пластичність процесу, чутливий до температури деформації та схильний до кування тріщин, злиток повинен використовувати процес високотемпературної екструзії, щоб підготувати великі бруски розміру, не тільки це може покращити рівномірність деформації, забезпечити достатню деформацію, а також підвищити ефективність виробництва та стабільність партії стрижнів.
Завдяки анізотропії фази мікроструктура і кристалічна текстура титанових сплавів є основними факторами, що впливають на механічні властивості. Контроль морфології мікроструктури поковок і однорідності мікроструктури і текстури може не тільки підвищити середній рівень продуктивності, але також покращити характеристики взаємодії деталі від втоми повзучості, тобто характеристики втоми, що несуть навантаження, і зменшити термін служби втоми. Кількість різних партій. Розсіювання даних про продуктивність вторинних компонентів. Для цих нових високотемпературних титанових сплавів, особливо сплавів TiAl, впровадження впорядкованих структур робить проблему текстури більш складною та важливою, а вплив на властивості втоми за високими та низькими циклами та властивості несучої втоми також є більш складним. Організація та текстура повинні суворо контролюватися під час підготовки прутків та поковок.
Технологія механічної обробки деталей цілісного блиску та цілісного кільця стулки
Завдяки постійному вдосконаленню рівня продуктивності передових двигунів тенденцією розвитку стали інтегральні блиски, інтегральні лопатеві кільця тощо. Лопаті блиску мають складну структуру, погану гладкість каналів, тонкі лопаті, великий вигин і кручення, низьку жорсткість, легко деформуються. Вимоги до геометричної точності та загального рівня якості під час проектування стають все вищими, а вимоги до механічної обробки та цілісності поверхні – все вищими. Гарантії стають дедалі складнішими [30]. Для компресорних блисків і інтегральних лопатевих кілець із меншими розмірами лопатей лопаті зазвичай обробляються за допомогою високошвидкісного фрезерування з ЧПУ для контролю деформації деталей. Технологія зняття напруги вібраційної обробки використовується для покращення розподілу залишкового напруження на поверхні деталі та подальшої обробки деталей леза. Поверхня профілю шліфується та шліфується абразивним способом. Форма леза має високу точність розмірів, похибка форми леза становить менше 0.1 мм, а шорсткість поверхні форми леза Ra досягає рівня 0,2 мкм, що покращує якість поверхні та цілісність поверхні деталі. Обробка поверхні лез із сплаву TiAl повинна проводитися електрохімічними методами.
