Nøkkelteknologier for design, prosessering og bruk av avanserte høytemperatur titanlegeringsmaterialer
600 graders høytemperatur titanlegeringer, flammehemmende titanlegeringer, TiAl-legeringer og SiCf/Ti komposittmaterialer er nye høyytelses høytemperatur titanlegeringer. Sammenlignet med vanlige titanlegeringsmaterialer er deres tekniske modenhet lavere. I lys av servicekarakteristikkene og designkravene til avanserte motorer, spesielt de roterende delene som brukes i høytemperaturmiljøer, må det utføres et stort antall tekniske applikasjonsundersøkelser, for eksempel kryp-tretthet-miljøinteraksjon i høytemperaturmiljøer , flammehemming og mikrotekstureffekter. Påvirkning av utmattingsytelse, overflateintegritetsteknologi, intern- og overflatespenningsanalyse av smiing og deler og dens innvirkning på serviceytelse, levetidsforutsigelse og feilanalyse, etc., for å løse nøkkelteknologier som materialdesign og produksjonsprosess relatert til engineering applikasjoner.
Høy rensings- og homogeniseringskontrollteknologi for industrielle blokkkomponenter
Legeringen av TA29, TB12 og TiAl legeringer er komplisert, innholdet av legeringselementer er høyt, og plastisiteten er lav. Fremstillingen av slike legeringsblokker er vanskelig. Det er vanskelig og utsatt for segregering. Ved å bruke den tradisjonelle smelteprosessen for den elektriske lysbueovnen som kan forbrukes i vakuum, bør antallet smeltetider økes på passende måte, og smeltestrømmen, krympestrømmen, støpestørrelsen, digelkjølemetoden osv. bør kontrolleres. For TiAl-legeringer kan plasmasmelteprosessen med kalde ildsteder brukes til å produsere ingots. Den kalde ildstedets smelteprosessen kan effektivt fjerne inneslutninger og forbedre sammensetningssegregeringen, noe som er spesielt viktig for titanlegeringsmaterialer som brukes i sentrale roterende deler av motorer. Landet vårt har allerede mange smelteutstyr for kald ildsted for plasma, og har evnen og forholdene til laboratorieforskning og industriell produksjon.
Storskala bar og spesiell smiprepareringsteknologi
Titanlegeringsråmaterialer for flysmiing bruker vanligvis stenger, og store smiinger som hjulskiver, foringsrør, blisker og vifteblader bruker vanligvis Titanium Square Bar. For små kompressorblader og turbinbladsmiinger,Grad 5 Titanium Barbrukes. Ettersom avanserte motorer har en tendens til å ta i bruk den strukturelle formen av integrerte blisker og integrerte blisker, øker spesifikasjonene til tilsvarende smiing og stenger. Kontroll av jevnheten til storskala stenger er avgjørende for å sikre kvaliteten på smiing. Det er nødvendig å velge riktig Avansert smiutstyr, optimalisert designsmiingsprosess. For barrer av TB12- og TiAl-legeringer, på grunn av den høye smideformasjonsmotstanden til støpte metaller, lav prosessplastisitet, følsomhet for deformasjonstemperatur og lett smiing av sprekker, bør barren klargjøres ved høytemperatur ekstruderingsblankeprosess for å forberede store -skala stenger, ikke bare Ensartetheten av deformasjonen kan forbedres, tilstrekkelig deformasjon kan sikres, og produksjonseffektiviteten og batchstabiliteten til stengene kan også være forbedret.
Mikrostrukturen og den krystallografiske teksturen til titanlegeringer er hovedfaktorene som påvirker de mekaniske egenskapene, på grunn av fasens anisotropi. Å kontrollere morfologien til mikrostrukturen til smiing og ensartetheten til mikrostruktur og tekstur kan ikke bare forbedre det gjennomsnittlige ytelsesnivået, men også forbedre ytelsen til kryp-tretthet-interaksjonen til deler, det vil si belastningsutmattelsesytelsen, og redusere antall forskjellige partier. Ytelsesdataspredning av sekundære komponenter. For disse nye høytemperatur titanlegeringene, spesielt TiAl-legeringer, på grunn av introduksjonen av ordnet struktur, er teksturproblemet mer komplisert og viktig, og påvirkningen på høy-lavsyklus tretthetsytelse og lasttretthetsytelse er også mer komplisert. Strukturen og teksturen bør kontrolleres strengt ved tilberedning av stenger og smiing.
Integrert blisk og integrert blisk deler maskineringsteknologi
På grunn av den kontinuerlige forbedringen av ytelsesnivået til avanserte motorer, har integrerte blisker og integrerte blisker blitt en utviklingstrend. Det generelle bliskbladet har kompleks struktur, dårlig kanalåpning, tynt blad, stor bøyning og torsjon, dårlig stivhet og lett deformasjon. Designet krever høyere og høyere geometrisk nøyaktighet og omfattende kvalitet. Garantier blir vanskeligere og vanskeligere. For den integrerte blisken og den integrerte bladringen til kompressoren med liten bladstørrelse, behandles bærebladet generelt ved høyhastighets CNC-fresemetode for å kontrollere deformasjonen av delen, og vibrasjonslysdekorasjonsteknologien brukes til å forbedre restspenningsfordelingen på overflaten av delen. Overflaten er slipt og slipende strømningspolert, bladformen har høy dimensjonsnøyaktighet, bladformfeilen er mindre enn 0.1 mm, og bladoverflatens ruhet Ra når nivået på 0.2μm, som forbedrer overflatekvaliteten og overflateintegriteten til delene. Elektrokjemiske metoder bør brukes for å behandle profilen til blader av TiAl-legering.
Forskning på ultra-high cycle fatigue ytelse
Faktisk er det ingen høy syklustretthetsgrense for titanlegeringsmaterialer. Både 1999- og 2004-utgavene av Engine Structural Integrity Program (ENSIP) i USA krever at høysyklus-tretthetslevetiden til motordeler i titanlegering skal nå minimum 109 sykluser. Når den påførte spenningen avtar, har tretthetssprekkens initieringsposisjon en tendens til å oppstå fra overflaten til det indre. For 600 graders høytemperatur titanlegeringsblisker, titanmatrisekomposittblisker og TiAl-legeringsblader, er tretthetsytelsen til bladene svært følsomme for vibrasjonsbelastning, så tretthetsoppførselen og ytelsen med ultrahøy syklus bør studeres fullt ut. Rimelig utvalg av passende overflateforsterkningsmetoder, som laserstøtforsterkning og lavplastisitetspolering, kan forbedre bladets ultrahøysyklustretthetsytelse og forhindre intern skade og katastrofal svikt forårsaket av bladsvikt.
