精铸钛合金后封头致密化处理

本文研究了用装备石墨加热炉的热等静压机进行精铸ＺＴ－４钛合金后封头致密化处理。采用钛屑保护有效地防止了石墨加热炉的污染。热等静压处理的ＺＴ－４钛合金后封头内部缺陷全部消除，合金的强度基本不变，塑性有明显的提高，产品的可靠性极高。     

精铸钛合金后封头设计

本文介绍一例铸钛合金大开口后封头壳体设计方法以及在试制过程中遇到的技术难点和解决的途径.并给出了壳体水压强度试验应力分布试验曲线及“热等静压”后的铸钛合金ZTC4的性能数据,供今后类似产品设计及使用参考.     

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、…     

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。     

变曲面封头的研制

在火箭发动机的结构设计中,往往由于受总体布局,发射筒径向尺寸等条件的限制,发动机后封头的二个圆开口需相互倾斜某一角度,且开口的二轴心线不相交在开口的轴心上。为了满足上述的结构要求,用简单的球面斜开口的型式是不行的,但是可以采用一种曲面曲率不断变化的封头,即变曲面封头。我们曾对变曲面封头的设计与制造开展了一定的科研活动,获得了初步认识。为了使变曲面封头的研制进一步深入,下面仅就我们在变曲面封头的研制过程中,所遇到的变曲面封头的曲面设计、展开面积的计算、强度的近似计算、冲压工艺、冲压模具变曲面的机械加工等方面的问题,简要地报告如下:     

TC4钛合金筒形件分瓣热胀形工艺研究

研究了分瓣热胀形模具结构、模具材料及其工艺参数等对钛合金筒形件胀形精度的影响。结果表明,分瓣热胀形是高精度钛合金筒形件的一种有效成形方法,分瓣热胀形TC4钛合金φ200mm×700mm筒形件的径向尺寸精度和母线直线度分别达到±0.03mm和0.11~0.17mm。     

ZTC4与TC4机加技术探讨

本文讲述钛合金铸件的发展应用,详细分析了精铸件的优点,并在铣平面、钻镗孔、细长盲孔、电加工方面,从主轴转数、进给速度、切削深度三个方面比较了ZTC4与TC4两种材料的机加差异。     

宇航熔模铸造技术的发展

本文评述了近年来国内外宇航熔模铸造技术的发展概况,内容包括:熔模铸件市场情况,铸造涡轮叶片发展过程、定向凝固及单晶技术、整铸涡轮转子、大型结构铸件、钛合金精铸件、陶瓷壳型及型芯工艺以及熔模铸造新技术。     

钛合金叶片超深圆孔的加工

某新型航空发动机一级整流叶片的材料为钛合金TC4,模锻毛坯,d=3.2～3.5mm。在机械加工时需要沿叶片轴向加工出一个直径为8_0~(+0.2)mm,深为226mm,表面粗糙度Ra3.2μm,垂直度0.3mm的贯通圆孔(图1)。 圆孔的深径比为28,属于超深圆孔,而钛合金机械加工性能又差,所以在这种叶片上加工超深圆孔很困难。经过努力,依靠现有生产条件,采用钻、扩和研磨的方法,共加工80件,满足了设计要求。现将有关夹具设计、钻头结构及材料、切削要求介绍如下。     

钛合金电阻加热拉弯成形工艺研究

钛合金型材电阻加热拉弯成形工艺系利用钛合金电阻系数大、导热性能低的特性,对钛合金型材直接通电加热至成形温度后,利用拉弯成形机拉弯成形出φ1260mm的TA7钛合金的半圆框形件。电阻加热时间短,零件表面氧化轻微,不需要酸洗处理,减少了钛合金的氢致破坏,原材料利用率较高。电阻加热拉弯成形工艺是钛合金框形件较理想的成形方法,通过进一步的研究将会得到更多的应用。     

航空用钛合金的发展概况

航空用钛合金近期工程化发展中呈现出一些技术创新的“亮点”,其中工艺创新的亮点比成分创新的亮点更多一些。这些亮点包括阻燃钛合金、钛基复合材料、纤维/钛层板、超塑性钛合金、特大整体结构件锻造工艺、金属型精铸工艺、大型整体结构件精铸工艺、激光成形工艺、摩擦焊工艺和β热处理工艺等。     

发动机大型钛合金环形件研制成功

发动机大型钛合金环形件研制成功某型号发动机是南方航空动力机械公司承担的总公司重点型号任务，其上有许多钛合金薄壁构件，形状特殊，尺寸较大，尤其是有几个带轴向焊缝的大型环形件，必须先焊后成形。比如外套构件，是三级斜阶梯状圆锥形件，毛坯直径６３０ｍｍ，高４...     

选择性增强钛合金精铸件

选择性增强钛合金精铸件现代航空器结构对高温强度、刚度、疲劳寿命以及抗冲击能力的要求不断提高，同时还要求结构重量轻。钛基复合材料能满足这样一些要求，但这种复合材料的一个缺点是成本太高，为了降低结构的制造成本，可将这种复合材料作为增强体用在成本较低的基体...     

钛合金钣金件脉冲电流辅助热压成形精度控制

针对钛合金钣金件冷加工成形精度低、热成形机成形成本高的问题,提出一种采用脉冲电流辅助热压成形工艺。以TC1钛合金U型件为对象,研究了脉冲电流辅助热压成形工艺对钛合金钣金件的缺陷、尺寸精度及力学性能的影响。结果表明,脉冲电流加热可提高成形效率,当脉冲电流密度为9.2A/mm^2,合模速度为15mm/s时,补偿了成形过程的热量损失,使钛合金钣金件保持在良好的成形温度区间,增加其成形极限,得到零件表面质量良好、无裂纹。在成形过程中,随着成形压力、保压时间、模具预热温度的升高,零件的尺寸精度逐渐提高,当成形压力10t、保压时间10s、模具不预热时,零件的尺寸精度即可达到±0.2mm。脉冲电流辅助热压成形后零件的晶粒尺寸比热成形机成形的细小,且力学性能也较好。     

超声冲击强化工艺对钛合金表面质量及磨损性能影响研究

钛合金较差的耐磨性严重限制了其在航空航天领域的应用。为了研究Ti-6Al-4V(TC4)钛合金在超声冲击强化后耐磨性提高的机理,通过Ti-6Al-4V(TC4)钛合金超声冲击强化试验,探究超声冲击处理的工艺参数（刀具直径、气浮台压力、冲击道次、刀头形状、进给步距）对钛合金表面质量及性能的影响规律及敏感性,发现当采用球头刀具、气浮台压力为0.45MPa、进给步距为0.3mm时,超声冲击强化对钛合金耐磨性的提高最明显。通过对摩擦学试验中摩擦系数、球磨斑直径、盘磨损率、表面形貌图等试验结果的研究分析发现,经过超声冲击强化处理后钛合金材料的耐磨性能提高是压应力抑制裂纹机制、表面硬化强化机制和沟壑储油机制共同作用的结果,验证了超声冲击处理对钛合金耐磨性的实际强化效果。     

TC4钛合金薄板多束流电子束焊接变形控制研究

采用电子束高频偏转扫描技术实现了多束流电子束焊接,在焊接的同时增加两个辅助电子束热源进行TC4钛合金薄板的焊后缓冷,利用辅助热源在焊缝两侧产生的热应力来改变焊件的应力分布,达到减小焊后应力、控制焊接变形的目的。重点研究了辅助热源位置和能量分配等工艺参数对焊接变形的影响。试验结果表明,采用辅助热源进行焊后缓冷可以有效减小焊接变形,当D=5mm,H=10mm,电子束束流为9.3m A,能量分配为16.25%时,1mm厚的TC4钛合金薄板焊接变形最小。     

TC4钛合金薄板多束流电子束焊接变形控制研究

采用电子束高频偏转扫描技术实现了多束流电子束焊接,在焊接的同时增加两个辅助电子束热源进行TC4钛合金薄板的焊后缓冷,利用辅助热源在焊缝两侧产生的热应力来改变焊件的应力分布,达到减小焊后应力、控制焊接变形的目的。重点研究了辅助热源位置和能量分配等工艺参数对焊接变形的影响。实验结果表明,采用辅助热源进行焊后缓冷可以有效减小焊接变形,当D=5mm,H=10mm,电子束束流为9.3m A,能量分配为16.25%时,1mm厚的TC4钛合金薄板焊接变形最小。     

TC2Mδ1.5钛板压窝成形中形状畸变的研究

在室温下对TC2M钛合金圆板坯料(厚度为1.5mm,直径为160.0mm)进行了压窝试验研究。卸载后压窝制件凸缘出现明显的双曲率翘曲,这种形状畸变造成了钛合金板压窝零件无法满足尺寸和位置精度要求。对这种形状畸变进行定量描述的同时,分析了产生形状畸变的原因,主要是由钛板轧制过程产生的板织构特性,各向异性所引起的变形差异以及应力场、应变场分布的不均匀引起的。     

钛合金半球件超塑成形的数值模拟与实验研究

介绍了利用超塑成形方法成形直径为Φ４１０ｍｍ的钛合金并球件,并用三维有限元程序对成形过程进行了数值模拟,对数值模拟结果和实际成形件进行了对比分析。     

石膏铸型及改善透气性的方法

石膏型精铸,虽时间不长,但是,由于石膏铸型铸造铝合金、锌合金等有色金属有独特之处,因而这门新的铸造技术发展很快.目前,在国外石膏型精铸技术已同熔模铸造、陶瓷型铸造一样,成为精密铸造领域内一个重要组成部分.石膏型可以铸造薄壁复杂件,特别是铸造铝合金薄壁件有较高的经济技术价值.目前,国外除用石膏型精铸各种金属模具特别是各种塑料制品用模具外,某些机械零件、电气元件、汽车零件的制造以及飞机和宇航工业中石膏型精铸技术都得到了应用.石膏型精铸薄壁件优于其它任何铸造方法.它可以铸造出壁厚在0.6毫米以下的铝合金件和锌合金件.普通精密铸件在长度方向上,