我国钛工业与技术进展及展望

至2014年,我国钛工业已经整整经历了60年的发展历程,取得瞩目的成绩。在简要介绍我国钛工业发展现状的基础上,评述钛冶金、钛塑性加工理论和技术、相变组织控制及近净成形技术等方面的研究进展,最后指出我国钛工业与技术今后发展应该重视的重要方向为:钛及钛合金(尤其是海洋用钛合金)应用技术的研究和开发;钛合金低成本化技术研究;钛合金的基础研究和性能数据积累;钛合金设计和加工过程的计算机模拟技术研究等。     

高性能钛合金粉末冶金技术研究

采用热等静压预合金粉工艺对Ti-6Al-4V钛合金粉末冶金技术进行了研究，同时就原料粉状态对粉末钛合金性能的影响进行了初步研究，并进行了近净形成型工艺试验。结果表明，采用预合金粉工艺制备的Ti-6Al-4V粉末钛合金材料性能良好，且可实现近净形成型；这说明预合金粉工艺在制备高性能、低成本钛合金部件方面有良好的应用前景。     

航空结构用新型高性能钛合金材料技术研究与发展

大量采用先进钛合金材料及其应用技术,不仅可以大幅度改善结构减重效果,而且可以延长使用寿命、提高安全可靠性,因此成为了新一代飞机和新型发动机先进性的显著标志之一。本文分析了我国钛合金加工材料的发展现状及存在的主要问题,提出了采用自主创新和按体系发展是实现我国航空钛合金材料及应用技术立足国内自主保障的关键途径,指出了材料创新和工艺技术创新是实现航空结构钛合金从单一高性能到综合高性能跨越、提升技术成熟度以及向规模化、稳定化和低成本化发展的技术保障。     

我国航空用钛合金技术研究现状及发展

我国海绵钛和钛加工材的产能已经跃居世界第一位,但与发达国家相比,在技术水平和高端应用上仍存在较大差距。综述我国航空用钛合金的技术研究现状,提出未来钛合金发展应从综合性能优化、规格品种齐全、应用规模扩大、规范标准完善、考核验证数据充分等方面提高主干钛合金技术成熟度,按体系发展原则,建立航空用钛合金材料系列,实现产业结构升级、技术成熟度提升、减能增效、低成本制造及扩大用量等产业化应用目标。     

激光直接制造技术及其在飞机上的应用

激光直接制造具有无模具、短周期、低成本及高品质等特点,能够解决钛合金传统加工存在的问题,实现复杂构件的直接近净成形,同时激光快速熔凝特点使零件具有致密的组织和良好的综合性能,从而可以更大限度地发掘材料性能潜力.     

高温钛合金的现状与前景

简要回顾国内外固溶强化型高温钛合金材料的发展历史,分析英、美、俄等国的高温钛合金研究与应用情况及发展趋势。介绍国内自主研制、使用温度在550~650℃范围内的三种钛合金新材料及其相关技术发展,对国内高温钛合金材料进行初步梳理。参考国外高温钛合金研究、应用经验及发展趋势,结合国内实际情况,对国内高温钛合金材料体系的建立及完善提出具体建议,并展望国内高温钛合金近期研究重点和未来发展方向。     

我国钛旋压技术研究进展

叙述了我国钛合金旋压技术的发展历程、钛合金旋压技术的特征、存在的问题及解决方法.铸造管坯-强力旋压成形是加工大口径、薄壁无缝钛筒体的一种低成本、高效、短流程的技术方案;应充分发挥旋压学术委员会的指导、组织和协调作用,并研制专用的热旋压设备,推动我国钛合金旋压技术的发展.     

新型高性能钛合金研究与应用

随着钛合金在我国航空、航天、兵器、海洋和化工等领域用量和应用范围的不断扩大,对钛合金高综合力学性能、低成本和加工工艺性能提出了更加苛刻的要求.通过基于组织参数设计的合金化、细晶强化、相变强化和强韧化工艺控制等综合强韧化技术,研制出具有高强韧、抗疲劳、耐损伤、抗冲击等综合性能良好匹配的新型高性能钛合金,是扩大钛合金在高端领域的用量与应用水平,实现产业升级转型,满足下一代应用需求的重要保障.     

钛合金在典型民用飞机机体结构上的应用现状

民用飞机机体结构通常采用钛合金以实现结构减重、改善疲劳寿命、提高耐腐蚀性,当代先进的民用飞机普遍提高了钛合金的用量。从钛合金的特点及其应用优势出发,介绍了钛合金在先进民用飞机机体结构中的应用现状并分析原因,总结并提出了钛合金在民用飞机机体结构上应用的机遇和挑战,为我国民用飞机的研发和发展提供参考和借鉴。     

Ti-V-Cr系阻燃钛合金应用研究进展

阻燃钛合金是为了应对航空发动机钛火隐患而研制高温结构材料。经过近十年的发展,研发出500℃(Ti40)和550℃(TF550)两个耐温级别的Ti-V-Cr系阻燃钛合金,并且在Ti-V-Cr系阻燃钛合金工业铸锭熔炼、挤压开坯、棒材锻造及环锻件轧制等工艺技术方面取得了较大进展。通过拓展摩擦点火实验技术,建立了以P-co曲线定量表征钛合金抗点燃性能的测试方法,测试结果表明,Ti40与TF550阻燃钛合金具有接近的抗点燃性能。综合考虑原材料成本、综合性能和制造工艺等多方面的因素,Ti40和TF550阻燃钛合金各具优势。     

宝钢研制出大飞机钛合金结构用钢

2008年4月16日,宝钢新闻中心透露,大型飞机起落架用300 M超高强钢、四大牌号钛合金结构用钢已由宝钢研制成功,与大飞机项目相关的发动机用特种钢材的研发,也已全面展开。起飞总重量超过100吨的军用、民用大型运输机和150座以上的干线客机,每架需用高温合金、钛合金近100吨,起落     

中航工业北京航空材料研究院铸钛技术中心

<正>中航工业北京航空材料研究院铸造钛合金技术中心主要从事航空航天及汽车船舶等行业用铸造常规钛合金、高温钛合金、高强钛合金、TiAl系金属间化合物等轻质高温高强新材料的研制及其精密成型制造技术研究,具有完备的钛合金精密铸造科研生产线,形成了钛合金熔模精密铸造、砂型铸造、石墨型铸造等工艺,技术水平处于国内领先地位,并致力于不断提高材料应用及其精密成型制造技术的成熟度,满足工程化应用要求,实现先进技术向企业转化的目标。研发实力:铸钛技术中心与清华、北航、华中科大等高校展开密切的合作,研究钛合金精密铸造技术及其     

钛合金板材制备技术的现状及展望（下）——中厚板制备技术

梳理了钛合金中厚板制备技术的概况,整理了不同组织类型（等轴、全片层、网篮组织）钛合金中厚板轧制成形过程的控制要点,分析了钛合金中厚板制备技术的现状及问题,并给出了解决方案。通过梳理近α钛合金、α?+β钛合金和β钛合金的制备工艺,分析板材轧制过程的显微组织和织构特征,对比不同组织类型板材的力学性能,提出了钛合金中厚板析出相、组织、织构及性能的调控方法,阐明了钛合金中厚板制备技术的关键控制要点,剖析了钛合金中厚板产品的现存问题,包括翘曲度问题、残余应力大、超声探伤水平不稳定性等,并给出了具体解决方案。最后,展望了国内钛合金板材制备技术的3项研究重点和2个发展方向,旨在推进钛合金板材关键产品的特种制造和常规产品的标准化作业水平。     

航天材料及工艺研究所金属材料及特种工艺加工事业部

钛合金的粉末冶金技术是一种高性能，低成本的钛合金部件制造技术，与传统铸，锻技术相比，高性能钛合金粉末冶金技术有如下优点，材料性能高，可达到不低于锻件的水平，     

航天材料及工艺研究所金属材料及特种工艺加工事业部

钛合金粉末冶金技术：钛合金的粉末冶金技术是一种高性能,低成本的钛合金部件制造技术,与传统铸,锻技术相比,高性能钛合金粉末冶金技术有如下优点：材料性能高,可达到不低于锻件的水平,且易于制备形状复杂的产品,成本较低,而且还可以通过粉末冶金技术实现多种功能钛基复合材料构件的制备。     

国营锦江机器厂:自主创新努力成为国内一流的直升机修理领导者

正位于天府之国成都的国营锦江机器厂,是最早组建的大型航空修理工厂。建厂近70年来,累计大修了大量飞机、直升机、发动机、辅助动力装置等,为国家航空修理事业的发展和地方经济社会发展作出了积极贡献。近年来,工厂始终坚持"自主创新、支撑能力、引领发展"的科技方针,立足自主研发装备修理技术标准,形成了具有自     

航空钛合金增材制造的机遇和挑战

简要回顾了增材制造技术在航空钛合金领域的发展历程及应用现状,从成形效率、零件尺寸、零件复杂度、材料利用率、表面质量等方面比较了基于直接能量沉积技术与粉末床熔化技术的5种增材制造方法的特点及适用范围,阐述了粉末床熔化技术在推动航空钛合金结构轻量化设计与低成本制造方面的优势。以Ti-6Al-4V为例,分析了增材制造熔池中的物理过程对柱状晶显微组织形成与力学性能各向异性的影响,总结了业界在过程监控与质量控制方面的初步成果以及现有增材制造标准对材料、工艺、检测等方面的要求。最后,介绍了增材制造钛合金零件的成本构成与计算模型,提出了适合采用增材制造工艺的零件特点,并对航空钛合金增材制造的未来进行了展望。     

增材制造600℃高温钛合金研究进展

先进航空发动机高压压气机550～600℃环境使用的关键/重要件对600℃高温钛合金提出迫切需求。但是,难成形的复杂构件以及梯度/复合结构与功能一体化构件等的制造,采用传统铸造、锻造等工艺技术难以满足需求和研发要求。增材制造是先进制造技术的典型代表,拥有材料设计-制造一体化、复杂设计-定制一体化等独特优势,为600℃高温钛合金新材料/新技术研发提供了新的途径。目前国内外已开始关注通过增材制造的方式制备600℃高温钛合金,重点研究材料-工艺-组织-性能的关系。本文首先简要回顾600℃高温钛合金研究,其次重点介绍不同增材制造工艺下600℃高温钛合金沉积态和后处理态的微观组织特点;在综合性能研究方面,列举并分析拉伸性能、蠕变性能、热疲劳性能和抗氧化性能等关键性能;在复杂设计/复合结构章节,论述以600℃高温钛合金为基体的复合材料和梯度结构增材制造的研究进展。最后,对增材制造600℃高温钛合金材料开发、复合工艺探索、缺陷控制和性能评价标准建立等研究方向进行展望。     

TC17钛合金高温超高周疲劳实验

自主研发了高温超声疲劳(20kHz)实验系统,并完成了TC17钛合金在室温、200℃和350℃条件下的疲劳性能实验研究.结果表明:TC17钛合金的动态弹性模量随温度升高呈线性减小.S-N曲线在室温下呈直线下降趋势,但在200℃和350℃条件下,S-N曲线在疲劳寿命为107周次处出现明显的拐点.断口分析表明疲劳裂纹萌生于试件表面或次表面,没有发现裂纹萌生于内部的情形,TC17钛合金的裂纹萌生可不依赖于试件内部的夹杂物或缺陷.高温不仅促进了裂纹的萌生还促进了裂纹的扩展.     

激光快速成形TA15钛合金切削加工性能研究

与整体锻造等钛合金传统制造技术相比,钛合金构件激光快速成形技术具有组织细小均匀、综合力学性能优异,无需锻造加工及锻造模具,材料利用率高、机械加工余量小、数控加工时间短、柔性高效等突出优点。通过近10年的攻关,我国已率先实现激光快速成形大型钛合金主承力构件的装机应用。