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     

熔模精密铸造在航空航天领域的应用现状与发展趋势

介绍了熔模精密铸造技术在航空航天军工装备、民用航空以及商业航天领域的应用,详细介绍了国内外高温合金、钛合金、铝合金与镁合金熔模精密技术的研究现状与发展情况,侧重介绍了北京航空材料研究院近年来在该领域取得的研究成果,对比阐述了熔模精密铸造技术与增材制造、半固态成形、注射成形等新型工艺技术,展望了熔模精密铸造技术的未来研究方向与热点。     

中国航发北京航空材料研究院铸造钛合金技术中心

正中国航发北京航空材料研究院是我国较早开展钛合金及其制造精确成型技术研究的单位,是航空航天系统的专业化钛合金材料研究单位,其中铸造钦合金及其精确成型技术专业至今已有50余年的历史。铸造钛合金技术中心(以下简称中心)主要从事航空航天、汽车船舶等行业用常规钛合金、高温钛合金、高强钛合金、钛铝系金属间化合物等轻质高温高强材料研制及其精确成型技术研究和产品研制,是北京市先进     

贵州安吉航空精密铸造有限责任公司

贵州安吉航空精密铸造有限责任公司创建于1966年,是中航工业下属唯一的专业化铸造企业。经过多年建设,公司现在已发展成为以钛、铝、高温合金和粉末冶金精密铸造为核心,以航空、航天等国防军工产品为主的专业化铸造企业。公司具有完备的铸造手段,精良的熔模精密铸造、高温合金铸造、离心铸造、陶瓷型铸造、冷凝树脂砂铸造生产工艺。并拥有一条自动化程度非常高的模具制造生产线,具有丰富的模具设计、制造经验。特别是拥有国内先进水平的铝、钛合金、高     

航空铸造钛合金及其成型技术发展

简述了铸造钛合金及TiAl合金的特点及在国内外航空领域的应用.根据我国钛合金领域专利申请情况分析了铸造钛合金技术在近30年的变化,特别是在航空领域的变化.随着航空制造技术的发展和高性能飞机的需求,钛合金铸件正向大型、整体和复杂化变化,TiAl合金铸件的发展将大大提高航空钛合金的使用温度.而航空领域的钛合金铸造技术将不再是单一的熔模精密铸造,将融合铸造模拟仿真技术和增材制造技术的优势,采取复合式发展的道路,以提高其整体精铸水平和生产效率.     

钛合金精密铸造技术

本文就钛合金精密铸造中所用的耐火材料及粘结剂做了简要叙述,例举了一些典型的精铸工艺,并介绍了国内外钛合金熔模精铸的最新成果。     

航天用钛合金及其精密成形技术研究进展

对航天领域用钛合金材料及其精密成形技术(精密铸造、精密锻造、超塑成形、旋压成形、粉末冶金成形)的国内外研究进展和应用现状进行了较系统的概述。最后基于我国航天工业发展的实际需求,对钛合金材料及其精密成形技术的未来发展趋势进行了展望与总结。     

钛合金熔模铸造技术在飞机制造业中的应用

概述了国内外钛合金熔模铸造技术的应用现状,并简要介绍了北京航空材料研究院、沈阳铸造研究所、贵州安吉航空精密铸造有限责任公司、洛阳船舶材料研究院四家企业的状况;同时提出了现阶段钛合金熔模铸造技术发展中的存在的问题。     

先进高温合金近净形熔模精密铸造技术进展

介绍近期国内外的高温合金近净形熔模精密铸造技术研究发展状况,重点介绍北京航空材料研究院在航空发动机高温合金涡轮叶片、整体叶盘以及导向器和机匣类结构件的精密铸造技术领域取得的研究成果.论述高温合金精密铸造技术的未来研究重点.     

大尺寸薄壁钛合金筒体结构的离心精密铸造

采用离心精密铸造方法,初步研究了铸造大尺寸薄壁钛合金筒体(直径660 mm,高750 mm,壁厚4 mm)的可行性。结果表明:离心转速较小时,Ti-6Al-4V筒体无法完整充型,而较大的转速可实现完整充型。对于完整充型的筒体,其内部疏松缺陷数量随转速提高而减少。对于给定转速和具有均匀温度场的型壳,筒体中疏松缺陷数量随熔液路径增长而增加。采用Y2O3面层型壳可获得无α壳层的表面质量良好的精密铸件,其内部疏松可通过热等静压消除。铸件的晶粒度随铸件截面厚度变化改变较大,需通过微合金化和后续热处理等措施加以调整。     

新机研制中的新材料和热工艺应用

在涡扇、涡轴两种中、小型燃气涡轮发动机的研制中，采用了较多的钛合金、高温合金和高强结构材料和粉末盘热等静压、单晶叶片精铸、等温锻造、无余量整体精铸、大型薄壁带铸造油路的名合金铸造、多弧等离子镀、蜂窝激光焊、高温真空钎焊和钛合金的锻造、铸造、表面处理、焊接等新工艺，保证了新机性能，使中小涡轮燃气发动机制造技术上了一个新台阶。     

退火态ZTi6Al4V铸造钛合金的断裂韧度研究

将尖切口强度理论用于ZTi6Al4V铸造钛合金损伤容限性能的评价,探讨了不同退火温度对其三点弯曲断裂韧度KQ的影响。结果表明:尖切口试样测定的断裂韧度KQ1不等同于标准试验方法测定的KQ,但可用于铸造钛合金不同工艺间断裂韧度的比较。退火温度的改变可微调ZTi6Al4V铸造钛合金的强度和断裂韧度,在700℃或820℃保温2h退火处理,试样的断裂韧度较好,KQ值分别达到78.11 MPa.m1/2和79.44MPa.m1/2,屈服强度分别为782.74MPa和771.49MPa,抗拉强度分别为860.18MPa和853.0MPa,伸长率达8.10%和7.46%,获得了较好的强塑性匹配。     

科技成果

整体精铸钛合金中介机匣研制成功6月7日,我国第一件按照设计要求完成各项指标检测的某发动机整体精铸钛合金中介机匣运抵黎明航空发动机公司,9日,该铸件顺利通过入厂检验,并进行机加工。这是由北京航空材料研究院研制成功的满足发动机研制急需的整体精铸钛合金中介机匣,不仅填补了国内复杂、薄壁钛合金精密铸造的空白,而且大大缩小了与发达国家在钛合金大型、复杂、薄壁精密铸造技术上的差距。该机匣属大型铸件,表面积大,薄壁环节多,结构复杂,铸件难以成型,易变形,技术难度很大,而且经过专业化厂多年研究尚未能解决欠注、气孔、变形、加杂、…     

我国航空用钛合金材料研究现状

评述了我国航空用钛合金材料研制部门近几年研究现状,包括高温钛合金、钛基复合材料、强韧性钛合金、阻燃钛合金等,以及将来的发展趋势.     

ZTC4在喷管倒锥上的应用

本文叙述了ＺＴＣ４铸造钛合金在喷管倒锥上的应用，介绍了铸铁合金的特点、工艺方法和应用实例；对锻造钛合金和铸造钛合金的性能、成本、加工周期进行了比较；认为以铸代锻是当今技术发展的方向。     

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。     

NiAl单晶合金的精密铸造

ＮｉＡｌ单晶合金的精密铸造ＮｉＡｌ合金在熔点、密度、导热性和抗氧化性等性能上优于高温合金，所以很可能用于制造叶片等零件。虽然对研制ＮｉＡｌ合金和确定其最佳性能条件已做了大量的工作，但对这类合金成批生产的方法仍关注较少。人们已经认识到，精密铸造是生产Ｎ...     

TA15钛合金钎焊工艺与接头组织性能研究

针对TA15钛合金复杂精密构件设计制造可能的需求,采用Ti-21Cu-13Zr-9Ni钎料材料对TA15合金进行了真空钎焊。通过扫描电镜与能谱分析等手段,对钎焊接头界面的元素分布及钎焊接头的组织进行分析;同时测试了接头室温和高温力学性能。实验结果表明:采用Ti-21Cu-13Zr-9Ni钎料钎焊TA15钛合金合理可行;真空钎焊接头通过扩散处理,可以提高接头强度,接头室温和高温拉伸强度分别达到母材的98%和94%;真空钎焊接头脆断于钎缝,扩散处理后的接头韧断于基体。     

异种状态TC4钛合金电子束焊接性能分析北大核心CSCD

针对相对疏松的铸造钛合金和相对密实的锻造钛合金的焊接问题,开展了两种状态的TC4钛合金电子束焊接工艺研究,对比了不同焊接参数对焊接质量的影响。研究结果表明,采用方波扫描可以较好地实现铸造钛合金与锻造钛合金的连接,焊缝成形良好,内部无缺陷;焊接接头力学性能分析表明,拉伸断裂位置全部在铸件母材区一侧。实焊结果证明,电子束焊接可以实现异种状态TC4钛合金焊接的工程化应用。     

异种状态TC4 钛合金电子束焊接性能分析

针对相对疏松的铸造钛合金和相对密实的锻造钛合金的焊接问题,开展了两种状态的TC4钛合金电子束焊接工艺研究,对比了不同焊接参数对焊接质量的影响。研究结果表明,采用方波扫描可以较好地实现铸造钛合金与锻造钛合金的连接,焊缝成形良好,内部无缺陷;焊接接头力学性能分析表明,拉伸断裂位置全部在铸件母材区一侧。实焊结果证明,电子束焊接可以实现异种状态TC4钛合金焊接的工程化应用。