고급 고온 티타늄 합금 재료 설계, 가공, 주요 기술 사용

July 28, 2023

600 ℃ 고온 티타늄 합금, 화염 제거 티타늄 합금, Tial 합금, SICF/TI 복합 재료는 일반적인 고온 티타늄 합금과 비교하여 기술 성숙도가 상대적으로 낮습니다. 고급 엔진의 서비스 특성 및 설계 요구 사항, 특히 회전 부품의 고온 환경의 경우 고온 환경 크리프 환경 환경 상호 작용, Flame 지연 속성, 플레임 지연 속성과 같은 수많은 엔지니어링 응용 프로그램을 수행해야합니다. 내부 및 표면 잔류 응력 분석의 표면 무결성의 영향의 피로 성능에 대한 미세 구조, 내부 및 표면 잔류 응력 분석 및 성능, 서비스 수명 예측 및 고장 분석 등에 미치는 영향, 고온 티타늄 합금과 관련된 재료 설계. 엔지니어링 애플리케이션과 관련된 재료 설계, 제조 및 가공 기술의 주요 기술을 해결하십시오.

산업 잉곳 구성 정제 및 균질화 제어 기술

TA29, TB12 및 TIAL 합금은 복잡한 합금, 높은 함량의 합금 요소 및 낮은 가소성을 가지므로, 이러한 합금 잉곳의 제조가 주로 다음 측면에서 어렵게 만듭니다. 조성의 동질성을 제어하고 분리를 쉽게 생성합니다. 전통적인 진공 자체 소비 전극 아크 퍼니스 용융 공정을 사용하면 용융 시간을 늘리고 용융 전류, 수축 전류, 잉곳 크기, 도가니 냉각 모드를 제어하는 데 적합해야합니다. Tial 합금의 경우, 혈장 냉각형 용융 공정을 사용하여 잉곳을 생성 할 수 있습니다. 차가운 난로 용융 과정은 포함을 효과적으로 제거하고 분리의 구성을 향상시킬 수 있으며, 이는 티타늄 합금 재료를 갖춘 엔진 키 회전 부품에 특히 중요합니다. 중국에는 실험실 연구, 산업화 된 생산 능력 및 조건이 포함 된 플라즈마 콜드 베드 용융 장비가 하나 이상 있습니다.

대형 막대와 특별한 용서 준비 기술

티타늄 합금 재료의 항공 검색은 일반적으로 바, 휠, 잡지, 전체 블레이드, 팬 블레이드 및 기타 대형 마구간은 일반적으로 작은 크기의 막대, 작은 압축기 블레이드, 터빈 블레이드 마초, 소형 막대 사용에 사용됩니다. 고급 엔진이 전체 잎 디스크, 전체 잎 링 구조 형태, 해당 단조 및 막대 크기 증가, 대형 막대 균일 성 구성을 제어하는 경향이있는 경우, 용서 품질을 보장하는 데 매우 중요합니다. 올바른 단조 장비는 단조 공정의 설계를 최적화합니다. TB12 및 TIAL 합금 잉곳의 경우 주조 금속 단조 변형 저항성으로 인해 프로세스 가소성이 낮고 변형 온도에 민감하며, 균열이 쉽게 홍수를 사용하여 잉곳을 사용해야합니다. 로드는 변형 균일 성을 향상시킬뿐만 아니라 충분한 변형이있을뿐만 아니라로드의 생산 효율과 배치의 안정성을 향상시킵니다.

티타늄 합금의 미세 구조 및 결정 학적 구조는 α상의 이방성으로 인해 기계적 특성에 영향을 미치는 주요 요인이다. 마이크로 구조의 형태를 제어하고 미세 구조 및 질감의 균질성을 제어하면 평균 성능 수준을 향상시킬뿐만 아니라 부품의 크리프 향상 상호 작용 성능, 즉 하중 피로 성능 및 분산을 줄입니다. 다른 부품 배치의 성능 데이터. 이러한 새로운 고온 티타늄 합금, 특히 시상 합금의 경우, 정렬 된 구조의 도입은 직조 문제를 더욱 복잡하고 중요하게 만들고, 높고 낮은 원주 피로 성능 및 하중 보유 피로 성능에 미치는 영향도 더 복잡합니다. 막대와 용서의 준비에서 조직과 구조는 엄격하게 통제되어야합니다.

전체 잎 디스크 및 전체 잎 링 부품 가공 기술

전체 잎 디스크의 성능 수준의 지속적인 개선으로 인해 전체 잎 링이 개발 경향이되었습니다. 통합 디스크 블레이드 구조는 복잡하고 불량한 채널 개방성, 얇은 블레이드, 굽힘 및 비틀림, 열악한 강성, 변형이 쉬우 며 기하학적 정확도 수준의 설계, 포괄적 인 품질 요구 사항의 수준이 점점 높아지고 가공 및 표면 무결성이 점점 높아지고 있습니다. 보증은 점점 더 어려워졌습니다. 전체 압축기 블레이드 디스크의 작은 블레이드 크기와 전체 잎 고리의 경우 잎은 일반적으로 고속 CNC 밀링 방법 처리, 제어 부품 처리 변형, 진동 마감 응력 릴리프 기술을 사용하여 블레이드 후 부품 표면 잔류 응력 분포를 개선합니다. 표면 연삭 및 연마 곡물 흐름 연마, 잎 크기 정밀도, 잎 오차는 0.1mm 미만, 블레이드 표면 거칠기 RA는 0.2μm 수준에 도달하여 부품 표면을 개선합니다. 블레이드의 표면 거칠기 RA는 0.2μm의 수준에 도달하여 부품의 표면 품질과 표면 무결성을 향상시킵니다. 전기 화학적 방법을 사용하여 Tial 합금 블레이드의 프로파일을 처리해야합니다.

재료 성능 평가 및 응용 프로그램 설계 기술

위의 4 가지 유형의 재료는 여전히 엔지니어링 연구 및 시험 단계에 있으며 누적 된 성능 데이터는 충분하지 않으므로 재료 및 구성 요소의 설계 선택 및 강도 계산에 영향을 미칩니다. 일반적인 티타늄 합금과 비교하여,이 4 가지 유형의 고온 티타늄 합금은 가소성이 낮으며, 골절 강인함, 충격 인성, 큰 노치 감도 및 국소 소성 변형을 통한 균열의 끝에서 스트레스를 줄이는 능력이 낮습니다. 특히 실내 온도 인장 가소성과 피로 균열 연장 저항이 상당히 낮지 만 700 ℃에서 상당히 개선되며 초기 크리프 변형 속도가 크다. 이러한 재료의 특성에 따르면, 과학적이고 합리적인 기술 사양을 설계하고 개발하고, 동시에 열 강도를 연주하고, 가소성이 충분한 지 확인하고 부품의 골절 특성에 전적으로주의를 기울여야합니다. 엔진 설계 선택 및 강도 계산, 완전한 재료 설계 성능 데이터베이스를 설정해야합니다. 낮은 가소성의 경우, 합금 합금의 경우, 합리적인 구성 요소 설계 및 수명 스팬 방법과 비용 효율적인 공급망을 결정하기 위해 재료 특성을 기반으로해야합니다. 상당한 응력 농도를 피하고 표면 무결성을 향상시키기 위해 Tial 합금 구조의 설계 응력 수준을 합리적으로 제어하십시오. 이 티타늄 합금의 화염 지연 특성을 과학적으로 평가하는 것이 중요합니다. 또한, 적분 잎 디스크 또는 적분 잎 링에 관계없이, 고온에서 사용될 때 동일한 부분에 온도 구배가 있으면 재료의 한 부분이 재료의 다른 부분의 변형을 제한하여 유발합니다. 온도 구배의 작용 하에서 열 응력 구성 요소의 피로 성능 및 구성 요소 사용의 신뢰성에 영향을 미칩니다.

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