Progress fl-applikazzjoni tat-teknoloġija tal-ikkastjar tal-preċiżjoni tal-liga tat-titanju fil-qasam aerospazjali

I. Sfond tas-suġġett

Biex tissodisfa d-domanda għal partijiet strutturali għoljin ta '- tal-metall fl-aġġornament ta' vetturi aerospazjali, it-teknoloġiji tal-produzzjoni u l-materjali użati għal dawn il-komponenti qed jitjiebu u jevolvu kontinwament. Il-ligi tat-titanju huma kkaratterizzati minn densità baxxa, saħħa speċifika għolja, reżistenza qawwija għall-korrużjoni, u reżistenza tat-temperatura għolja -. Huma użati ħafna fit-tagħbija kritika - li għandhom komponenti strutturali fil-qasam aerospazjali, u l-użu tagħhom ikompli jikber. Madankollu, matul il-proċess tal-manifattura ta 'partijiet tal-liga tat-titanju, sfidi bħal forza ta' qtugħ għolja u l-ilbies ta 'għodda rapida jwasslu għal effiċjenza baxxa fl-ipproċessar u spejjeż għoljin. Dawn il-fatturi jillimitaw l-applikazzjoni usa 'ta' partijiet tal-liga tat-titanju f'ajruplani, armi u vapuri ta 'altitudni baxxa {}}}.

It-teknoloġija tal-ikkastjar tal-investiment hija soluzzjoni effettiva għall-kisba tal-iffurmar integrat ta 'daqs kbir -, irqiq - b'ħitan, u kumpless - komponenti strutturati tal-liga tat-titanju, filwaqt li jnaqqsu wkoll l-ispejjeż tal-manifattura. Wara għexieren ta 'snin ta' żvilupp, aktar minn 90% tal-ikkastjar tal-liga tat-titanju użati fl-industrija tal-ajruspazju llum huma prodotti permezz tal-ikkastjar tal-investiment. Bħalissa, l-industrija aerospazjali taċ-Ċina tinsab fi stadju ta 'żvilupp mgħaġġel. Il-proċess ta 'lokalizzazzjoni aċċellera taħt is-sitwazzjoni internazzjonali kumplessa ta' dawn l-aħħar snin. Huwa mistenni li d-domanda totali għall-ikkastjar ta 'preċiżjoni fl-industrija tal-ajruspazju domestiku se taqbeż il-100 biljun wan fil-futur.

II. Metodi ta 'riċerka

Dan id-dokument jirrevedi l-istatus attwali tal-ikkastjar ta 'preċiżjoni tal-liga tat-titanju fl-industrija tal-ajruspazju f'dawn l-aħħar snin. Huwa jiġbor fil-qosor l-iżvilupp ta 'teknoloġiji, materjali u applikazzjonijiet ta' l-ikkastjar ta 'preċiżjoni tal-liga tat-titanju. L-istudju jiffoka fuq it-teħid tal-moffa, il-fabbrikazzjoni tal-qoxra, it-tidwib u t-tferrigħ, u l-ipproċessar - fit-teknoloġija tal-ikkastjar. Ikopri primarjament il-prestazzjoni tal-ikkastjar u l-proprjetajiet mekkaniċi ta 'tc4 cast konvenzjonali, temperatura għolja - qrib - ligi tat-titanju, u titanju - ligi tal-aluminju fl-iżvilupp tal-materjal. Fir-rigward tal-ikkastjar ta 'preċiżjoni tal-liga tat-titanju, il-karta tintroduċi prinċipalment komponenti strutturali għal magni aerospazjali. Fl-aħħarnett, hija tiġbor fil-qosor il-kwistjonijiet eżistenti u tipproponi direzzjonijiet futuri, bħalma hija l-istabbiliment ta 'database ta' materjali, it-tnaqqis tal-ispejjeż tal-produzzjoni u l-iżvilupp ta 'softwer ta' simulazzjoni tal-ikkastjar.

Iii. Kontenut ta 'riċerka

(1) Żvilupp tat-Teknoloġija tat-Tidwing tal-Preċiżjoni tal-Liga tat-Titanju

Il-proċess ta 'produzzjoni għall-ikkastjar tal-investiment tal-liga tat-titanju jinkludi prinċipalment it-teħid tal-moffa tax-xama', it-teħid tal-qoxra, it-tidwib u t-tferrigħ, u l-ipproċessar tal-post -. L-ewwel, mudell ta 'ikkastjar iddisinjat bl-użu ta' Computer - Disinn megħjun (CAD) huwa mibdul f'moffa tax-xama 'bl-użu ta' moffa jew tagħmir tal-manifattura addittiv. Imbagħad, materjal refrattarju multi - huwa applikat fuq il-wiċċ tiegħu biex jifforma qoxra taċ-ċeramika. Il-qoxra hija msaħħna biex tidwib u tneħħi x-xama '. Wara s-sinterizzazzjoni u ċ-ċeramika tal-qoxra f'temperaturi għoljin, liga tat-titanju mdewweb titferra fil-moffa. Ladarba l-metall jissolidifika u jibred, il-qoxra tkun miksura biex tneħħi s-sistema tal-ikkastjar u tal-gating. Fl-aħħarnett, l-ikkastjar jgħaddi minn post - passi ta 'pproċessar bħal qtugħ, sandblasting, tħin, spezzjoni, pickling, u tiswija biex jagħti l-prodott lest.

(2) Żvilupp ta 'preċiżjoni

L-iżvilupp tat-teknoloġija tal-ikkastjar tal-preċiżjoni tal-liga tat-titanju u dik tal-materjali tal-liga tat-titanju mitfugħa qed isaħħu reċiprokament. Biex tuża bis-sħiħ il-proprjetajiet uniċi tal-ligi tat-titanju u tadatta għall-karatteristiċi tal-ikkastjar tagħhom, għandhom jiġu żviluppati tekniki tal-ikkastjar immirati u mtejba kontinwament. Barra minn hekk, biex tissimplifika l-proċess tal-ikkastjar u l-ispejjeż tal-kontroll, il-kompożizzjonijiet tal-liga għandhom jiġu aġġustati biex jiġu ottimizzati l-kastabbiltà u l-ipproċessar ta 'wara -, mingħajr ma tikkomprometti b'mod sinifikanti l-prestazzjoni. Taħt dan l-approċċ iterattiv u progressiv, kemm it-teknoloġija tal-ikkastjar ta 'preċiżjoni tal-liga tat-titanju kif ukoll l-ikkastjar ta' sieħeb

It-teknoloġija tal-ikkastjar għal-ligi tat-titanju konvenzjonali tjiebet kontinwament, filwaqt li l-materjal ġdid ġdid - Materjali tal-liga tat-titanju tal-prestazzjoni ġew żviluppati. Il-liga tat-titanju l-iktar użata + domestikament u internazzjonalment hija ZTC4. Fost il-ligi tat-titanju qrib -, Zta15 huwa l-iktar użat komunement. Ligi tat-titanju li kapaċi jifilħu għal temperaturi 'l fuq minn 550 grad jinkludu Ti1100, IMI834, TI6242, ZTI55, ZTI60, u ZTI65. Il-ligi tial għandhom densità aktar baxxa minn ligi tat-titanju konvenzjonali u joffru wkoll għoli eċċellenti - Temperatura ta 'reżistenza għall-creep u reżistenza għall-ossidazzjoni. Huma jistgħu jissostitwixxu s-superalloys ibbażati fuq in-nikil - fil-firxa tat-temperatura 600-1000 grad għal magni tal-inġenji tal-ajru. Liga Ti₂alnb toffri saħħa għolja - saħħa tat-temperatura, duttilità, u reżistenza tal-creep meta mqabbla ma 'ħafna ligi tial, b'temperatura operattiva sa 800 grad. Għandha potenzjal kbir biex tissostitwixxi n-nikil mitfugħ

(3) Appli

Wara għexieren ta 'snin ta' żvilupp, l-ikkastjar ta 'preċiżjoni tal-liga tat-titanju issa jintuża ħafna f'partijiet strutturali kritiċi ta' vetturi aerospazjali. L-użu ta 'komponenti fondut integralment ikkontribwixxa b'mod sinifikanti għat-titjib tal-istabbiltà strutturali, l-estensjoni tal-ħajja tas-servizz, it-tnaqqis tal-piż ġenerali, is-simplifikazzjoni tal-assemblaġġ u t-tnaqqis tal-ispejjeż tal-manifattura. L-ikkastjar tal-preċiżjoni tal-liga tat-titanju konvenzjonali huma l-iktar użati b'mod prominenti f'applikazzjonijiet aerospazjali

L-Istitut ta 'Beijing tal-Materjali Ajrunawtiċi sar fornitur ewlieni tal-pjanċi ta' appoġġ għal Airbus CFM56 - 7 magni u huwa wkoll fornitur ta 'kastings tal-liga tat-titanju għall-qabża -} 1A, 1B, u 1C magni. L-Istitut tar-Riċerka tal-Metall tal-Akkademja Ċiniża tax-Xjenzi, l-Istitut tal-Materjali Ajrunawtiċi ta 'Beijing, l-Università Politeknika tal-Majjistral, u l-Istitut tat-Teknoloġija ta' Harbin żviluppaw diffużi tal-liga tial, xfafar u ikkastjar tat-turbini. Ix-xfafar tat-turbini bi pressjoni baxxa 45XD prodotti mill-Istitut tar-Riċerka tal-Metall għaddew il-proċessi ta 'evalwazzjoni u verifika għat-Trent XWB ta' thrust għoli, għoli

L-ikkastjar tal-liga tat-titanju jintużaw ukoll ħafna f'komponenti ta 'missili, inklużi xewk tad-denb, kisi tal-warhead, korpi tar-rokits, u konnetturi. F'vetturi u satelliti aerospazjali, l-ikkastjar tal-liga tat-titanju jintuża prinċipalment għal appoġġ, pjanċi, ġonot, u kameras

I

F’dawn l-aħħar snin, l-applikazzjoni ta ’teknoloġiji, materjali u prodotti tat-titanju tal-liga tal-liga fis-settur aerospazjali għamlet progress notevoli. Iċ-Ċina saret mexxej globali fl-iżvilupp ta 'materjali tal-liga tat-titanju mitfugħa. It-teknoloġija tal-ikkastjar tal-preċiżjoni tal-liga tat-titanju kisbet il-biċċa l-kbira lokalizzazzjoni u tintuża ħafna fil-komponenti strutturali tal-ajruspazju ewlieni. Madankollu, il-lakuni jibqgħu bejn l-intrapriżi tal-ikkastjar tal-liga tat-titanju Ċiniżi u l-kontropartijiet avvanzati tagħhom fl-Istati Uniti. Diversi

1. Promozzjoni bil-mod u adozzjoni ta 'ligi tat-titanju tal-ikkastjar ġodda;

2. Diffikultà biex jitnaqqsu l-ispejjeż tal-produzzjoni tal-ikkastjar ta 'preċiżjoni tal-liga tat-titanju;

3. Teknoloġija ta 'simulazzjoni ta' l-ikkastjar ta 'liga tat-titanju sottożviluppata;

4. Kompetizzjoni intensa mill-avvanz rapidu tal-manifattura tal-addittivi tal-liga tat-titanju.

5. Biex tindirizza dawn l-isfidi u ssaħħaħ il-livell ta 'applikazzjoni ta' l-ikkastjar ta 'preċiżjoni tal-liga tat-titanju, huma proposti l-miżuri li ġejjin:

6. Stabbilixxi database komprensiva li tgħaqqad kompożizzjonijiet ta 'liga tat-titanju ma' prestazzjoni tal-ikkastjar u proprjetajiet mekkaniċi;

7. Applika teknoloġija ġemellata diġitali biex ttejjeb il-proċessi u tnaqqas l-ispejjeż tal-produzzjoni;

8. Tħaffef l-iżvilupp ta 'softwer ta' simulazzjoni ta 'l-ikkastjar domestiku.