Tecnología de diseño y procesamiento de materiales de aleación de titanio de alta temperatura.

La aleación de titanio de alta temperatura de 600 grados, la aleación de titanio retardante de llama, la aleación de TiAl y los materiales compuestos de SiCf/Ti son nuevas aleaciones de titanio de alto rendimiento y alta temperatura. En comparación con los materiales ordinarios de aleación de titanio, su madurez tecnológica es menor. En vista de las características de servicio y los requisitos de diseño de los motores avanzados, especialmente las piezas giratorias utilizadas en entornos de alta temperatura, es necesario llevar a cabo una gran cantidad de investigaciones sobre aplicaciones de ingeniería, como la interacción entre fluencia, fatiga y entorno en entornos de alta temperatura. propiedades retardantes de llama y el efecto de la microestructura sobre la fatiga Impacto en el rendimiento, tecnología de integridad de la superficie, análisis de tensión residual de la superficie interna de piezas forjadas y piezas y su impacto en el rendimiento, predicción de la vida útil y análisis de fallas, etc., para resolver tecnologías clave como diseño de materiales, tecnología de fabricación y procesamiento relacionada con aplicaciones de ingeniería.

Tecnología de control de alta purificación y homogeneización para ingredientes de tabletas industriales.

Las aleaciones TA29, TB12 y TiAl tienen composiciones de aleaciones complejas, alto contenido de elementos de aleación y baja plasticidad. La preparación de estos lingotes de aleación es difícil. Las principales manifestaciones son: cuando la forma del lingote se expande, es probable que se produzca agrietamiento debido al estrés térmico de solidificación y se controla la uniformidad de la composición. Esto es difícil y propenso a la separación. Cuando se utiliza el proceso tradicional de fusión en horno de arco eléctrico con electrodos consumibles al vacío, se debe aumentar adecuadamente el número de tiempos de fusión y se debe controlar la corriente de fusión, la corriente de elevación, el tamaño del lingote, el método de enfriamiento del crisol, etc. Para la aleación TiAl, el proceso de fusión en lecho de enfriamiento por plasma se puede utilizar para producir lingotes. El proceso de fundición en lecho de enfriamiento puede eliminar eficazmente las inclusiones y mejorar la segregación de componentes, lo cual es particularmente importante para los materiales de aleación de titanio utilizados en piezas giratorias clave de los motores. Nuestro país ya cuenta con múltiples equipos de fundición por lecho de enfriamiento de plasma y cuenta con las capacidades y condiciones para la investigación de laboratorio y la producción industrial.

​Tecnología de preparación de barras de gran tamaño y forjados especiales

Las materias primas de aleación de titanio para piezas forjadas de aviación generalmente utilizan varillas. Las piezas forjadas grandes, como discos de ruedas, carcasas, blisks y aspas de ventiladores, generalmente utilizan barras de gran tamaño. Para palas de compresores pequeñas y piezas forjadas de palas de turbinas, se utilizan varillas de tamaño pequeño. . A medida que los motores avanzados tienden a adoptar la forma estructural de blisks integrales y anillos de láminas integrales, las especificaciones de las forjas y barras correspondientes continúan aumentando. Controlar la uniformidad estructural de barras de gran tamaño es crucial para garantizar la calidad de las piezas forjadas, lo que requiere seleccionar el equipo de forja adecuado y optimizar el diseño del proceso de forja. Para los lingotes de aleación TB12 y TiAl, debido a que el metal fundido tiene una alta resistencia a la deformación por forjado, baja plasticidad del proceso, es sensible a la temperatura de deformación y es propenso a forjar grietas, el lingote debe utilizar un proceso de corte de extrusión a alta temperatura para preparar grandes -barras de tamaño, no solo puede mejorar la uniformidad de la deformación, garantizar una deformación suficiente y también mejorar la eficiencia de producción y la estabilidad del lote de varillas.

Debido a la anisotropía de la fase, la microestructura y la textura cristalina de las aleaciones de titanio son los principales factores que afectan las propiedades mecánicas. Controlar la morfología de la microestructura de las piezas forjadas y la uniformidad de la microestructura y la textura no solo puede mejorar el nivel de rendimiento promedio, sino también mejorar el rendimiento de la interacción de fatiga por fluencia de la pieza, es decir, el rendimiento de fatiga por carga, y reducir la vida a fatiga. Cantidades de diferentes lotes. Dispersión de datos de rendimiento para componentes secundarios. Para estas nuevas aleaciones de titanio de alta temperatura, especialmente las aleaciones de TiAl, la introducción de estructuras ordenadas hace que el problema de la textura sea más complejo e importante, y el impacto en las propiedades de fatiga de ciclo alto y bajo y las propiedades de fatiga de carga también es más complejo. La organización y textura deben controlarse estrictamente durante la preparación de barras y forjados.

Tecnología de procesamiento mecánico de piezas de blisk integral y anillo de hoja integral.

Debido a la mejora continua del nivel de rendimiento de los motores avanzados, los blisks integrales, los anillos de pala integrales, etc. se han convertido en una tendencia de desarrollo. Las palas de blisk tienen una estructura compleja, poca suavidad de canal, palas delgadas, grandes flexiones y torsión, poca rigidez y se deforman fácilmente. Los requisitos de precisión geométrica y nivel de calidad general durante el diseño son cada vez más altos, y los requisitos de mecanizado e integridad de la superficie son cada vez más altos. Las garantías son cada vez más difíciles [30]. Para los blisks de compresor y los anillos integrales de aspas con tamaños de aspas más pequeños, las aspas generalmente se procesan mediante fresado CNC de alta velocidad para controlar la deformación del procesamiento de las piezas. La tecnología de alivio de tensión de acabado por vibración se utiliza para mejorar la distribución de la tensión residual en la superficie de la pieza y luego procesar las piezas de la hoja. La superficie del perfil está rectificada y pulida con abrasivo. La forma de la hoja tiene una alta precisión dimensional, el error de forma de la hoja es inferior a 0.1 mm y la rugosidad de la superficie de la forma Ra alcanza el nivel de 0,2 μm, lo que mejora la calidad y la integridad de la superficie de la pieza. El procesamiento de la superficie de las hojas de aleación de TiAl debe utilizar métodos electroquímicos.