精铸空心叶片的变形及解决办法

前言现代航空发动机的涡轮叶片、导向器叶片通常是采用熔模铸造工艺生产的。目前,随着熔模铸造工艺技术的提高,可以生产出叶片型面不进行加工而只须稍经打磨修整即可装机使用的无余量精铸叶片。随着叶片空冷技术的发展,要求铸造叶片具有复杂的形状和尺寸精确的空心内腔,这就要求变形愈小愈好。采用硅酸乙酯粘结剂和刚玉作为耐火材料的多层型壳熔模铸造生产工艺,在不填砂的条件下,使浇注后的叶片铸件凝固冷却速度加快     

精铸过程位移场的数值模拟方法

为了保证精铸件的成形精度,制造所用的模具型腔必须对铸件的收缩变形进行补偿。提出一种精铸过程位移场的数值模拟方法：通过涡轮叶片的精铸实验,测量与分析铸件上特定位置的温度值变化曲线,反向求解了界面换热系数随时间的变化关系,提高了铸件凝固过程中温度场数值计算的精度。通过设置适当的工艺参数和边界条件,基于熔模铸造温度场和应力场,对精铸过程进行耦合计算,得到了较为精确的凝固过程位移场,与实测结果吻合较好,为精铸涡轮叶片模具型腔的优化提供了量化参考依据。     

定向凝固涡轮叶片的发展和应用

三十年来,航空发动机涡轮叶片的发展经历了两次重大的变革,其一是:五十年代出现了真空熔模铸造涡轮叶片,在六十年代迅速取代当时占优势的锻造叶片而投入大量生产;其二是:六十年代兴起了采用定向凝固技术铸造的涡轮叶片,在七十年代得到广泛应用,取代原先的普通铸造叶片(特别是高压叶片)。这两次工艺上的重大变革,不仅有力地促进了高温合金的迅速发展,而且为空心叶片冷却技术的发展创造了极为有利的条件,综合的结果     

选区激光烧结及其在飞机熔模铸件上的应用

通过某型飞机锁座铸件快速成形的熔模精密铸造工艺试验,研究了激光烧结快速成形技术与传统熔模精密铸造工艺集成的可行性。采用PS粉末材料选区激光烧结制作锁座铸件熔模,经浸蜡后处理提高熔模的表面光洁度和强度,然后通过传统熔模铸造工艺浇注成形锁座熔模精密铸件。结果表明,选区激光烧结制作的铸件熔模可以代替传统专用模具压制的铸件蜡模,实现熔模精密铸件的快速、柔性制造。     

硅溶胶壳型工艺的研究和应用

熔模铸造的新型水基粘结剂—硅溶胶,由于它和硅酸乙酯相比具有使用方便、价格较低、能节约大量乙醇、涂料存放期长、壳型强度高以及劳动条件好等优点,因而,近几年来在国内熔模铸造上,特别是在航空发动机铸件生产中,得到日益广泛的应用。     

高温合金晶粒细化技术的进展

用于航空发动机涡轮盘、低压涡轮叶片及地面燃机的高温合金工作温度大都在７６０℃以下,因此,对于在中温以下使用的高温合金铸件,其组织特征应具有铸件截面应为尽可能细小的等轴晶、避免晶界上连续析出碳化物、尽可能少的微观缩孔、尽可能小的偏析等条件。自７０年代以...     

低压涡轮叶片定向凝固铸件的质量控制

低压涡轮叶片定向凝固铸件质量受多种因素的制约，本文叙述了型壳制造、熔铸工艺对定向凝固涡轮叶片质量的影响，介绍了适合ＤＺ４合金定向凝固叶片的工艺规程及质量控制。     

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。     

熔模铸造空心涡轮叶片的断芯及解决措施

近代航空工业生产的喷气发动机,为了提高涡轮前进口温度,单纯的依靠提高涡轮叶片材料的耐热性能已经满足不了近代高性能发动机的要求,因为材料本身耐热性能的潜力已经不大。目前,空冷技术已在国内外的涡轮叶片和导向叶片上得到了广泛的采用,它可以使涡轮前进口温度至少提高120℃以上,从而提高了发动机的推力。采用石英玻璃型芯(以下简称型芯)形成的精铸涡轮叶片孔型就是一种新的冷却方式。由于型芯做成复杂异型孔形较困难,一般采用断面为圆形或椭圆形较多,圆形型芯直径达φ0.8～φ1.0毫米已经在国内用于批生产。在精铸涡轮叶片批生产中,直径为中φ1.0毫米的型芯往往在型壳和铸件中产生断芯,断芯位置在靠近转角R处。断芯与型芯材料、模具结构、模料、制壳工艺、铸件的凝固等因素有关系,经过试验和多年批生产实践已经掌握了断芯规律和解决方法,从而稳定了批生产质量,型壳断芯率由试制初期的70％以上降到10％以下,铸件中的断芯已基本消除。     

马铁克斯工业中心有限公司

马铁克斯工业中心有限公司是俄罗斯从事铍基合金铸件（零件）生产的专业厂家，该产品应用于系统零件、控制仪器、飞行和运动轨道稳定仪器以及制导、定向、飞机和宇宙器导航仪等宇航工业和其他领域。按照ISO9001质量标准，采用熔模铸造工艺，生产最大外形尺寸450mm和最小壁厚2mm的优质稳定铸件产品。     

高速涡轮发动机技术发展浅析

根据高速飞行器的发展趋势,介绍了高速涡轮发动机概念及应用背景。通过分析国外典型高速涡轮发动机产品及研制计划,归纳出高速涡轮发动机的基本特征:以现有涡轮发动机为基础,采用组合循环、进气预冷等扩包线技术,具有耐高温能力。鉴于此,提出高速涡轮发动机的发展,需突破进气预冷、先进加力/冲压燃烧室设计、冷却与热防护、先进进排气系统设计等关键技术。同时,对高速涡轮发动机的技术发展也提出了初步设想。     

ZL205A合金及铸造工艺

ZL2 0 5A是一种高强度铸造铝合金。它采用了高纯度原材料,多组元合金化及合理的热处理工艺技术。该合金具有三种使用状态:T6状态,T5状态,T7状态。该合金的铸造工艺性能中等,适用于砂型铸造和熔模铸造,对于结构形状简单的零件也可用于金属型铸造;具有良好的焊接性能和切削加工性能。本成果采用传统铸造方法,可以使铸件的各个指定部位,乃至整个铸件达到高强度和高致密性,而且铸件质量一致性好,保证铸件的使用可靠性。铸件指定部位切取试样的强度最低值比普通铸件高15 %～2 0 % ,达到锻件同样的质量水平。ZL2 0 5A合金是国内自行研制的高强…     

细晶铸造真空炉及其应用

北京航空材料研究院研制了我国第一台细晶铸造真空炉,该炉可用铸型搅动法浇注整体细晶涡轮和双性能整体涡轮。细晶铸造能够改善铸件中低温下的力学性能。     

基于ProCAST的高Nb-TiAl合金叶轮熔模铸造

通过铸造模拟软件ProCAST实现高Nb-TiAl合金叶轮熔模铸造充型凝固过程的模拟仿真,研究浇注充型工艺对合金熔体充型、缩孔缩松等充型凝固特性的影响,优化相应工艺;进行浇注实验与铸件的无损检测分析,并进行铸件的解剖分析验证缩孔缩松分布;使用附注试棒研究叶轮在室温和高温下的力学性能。结果表明:ProCAST软件对高Nb-TiAl铸件缩孔缩松预测较为准确,通过模拟仿真预测结果优化了工艺方案从而避免了铸件中大尺寸缩孔缩松的形成,在最终的铸件中只存在尺寸小于22μm的显微缩孔;所有铸件均实现完整充型,铸件室温抗拉强度约580 MPa,850℃高温抗拉强度约450 MPa。     

船用柴油机涡轮增压技术发展现状

涡轮增压是提升船用柴油机燃油经济性、排放性及动力性的核心关键技术。船舶动力排放与燃油经济性法规日趋严格、智能化发展趋势日趋明显,推动船用柴油机涡轮增压技术向高增压、高效率、柔性化和电动化等方向快速发展。本文分别从涡轮增压系统与涡轮增压器部件角度,对国内外主要船用柴油机增压技术的基本原理、主要特性、应用机型等内容进行了详细阐述,重点分析两级涡轮增压、相继增压、可变涡轮增压和机电负荷涡轮增压等增压系统技术,以及高效宽域涡轮增压部件技术,展望了船用柴油机增压技术发展趋势。     

数值模拟技术在航空发动机高温合金单晶叶片制造中的应用

定向凝固单晶叶片铸件生产工艺复杂、控制要求高,因而通过试验研究高温合金单晶叶片的成本较高,且研发周期长.随着现代计算机软硬件技术的发展,数值模拟技术发展迅速,在工业领域得到了广泛的应用.通过数值方法可模拟航空发动机涡轮叶片的定向凝固过程、预测最终的微观组织和缺陷情况,能够优化定向凝固生产工艺,提高叶片质量,降低研发成本,缩短研发时间.     

石膏型熔模精铸及熔模真空吸铸已进行鉴定

铝合金石膏型熔模精铸是一项先进铸造工艺,它把熔模铸造和石膏型铸造有机地结合起来,在铸造高精度、薄壁、复杂整体铝合金铸件方面具有独到之处,是铝合金铸造技术上很有发展前途的一项工艺。一一四厂、西工大、四院、四三○厂、五三○八厂等九个单位组成研制攻关组,系统地研究了石膏铸型材料、模料、A356铝合金、以及整个石膏型熔模精铸工艺:成功地试制了     

热等静压复合成形双合金整体涡轮的研究与应用

主要概述了作为发动机整体涡轮制造技术发展方向的双合金整体涡轮的研制、发展及应用情况，介绍了粉－固、固－固等几种典型的制造双合金整体涡轮的热等静压复合连接工艺以及达到的研究水平     

燃气轮机轮缘密封气动技术研究进展

为明确轮缘密封技术发展现状及趋势,在相关文献调研基础上,从轮缘密封燃气入侵的预测模型、轮缘密封不稳定流动机制、涡轮轮缘密封燃气入侵特性及流动机理、轮缘密封出流与涡轮主流的相互干扰、涡轮轮缘密封设计及气动性能改进等方面对燃气轮机轮缘密封气动技术的研究进展进行综述。简要总结了轮缘密封流动的常用研究方法与研究结果,并指出未来除需进一步完善多参数耦合影响下的多种封严结构燃气入侵理论预测模型,强化涡轮高参数试验及高精度数值计算方法外,还应在变工况条件下的旋转诱导入侵、轮缘密封间干扰和封严出流与主流非定常交互演化机制等方面开展更深入的细致研究,并在此基础上探索高性能轮缘密封结构设计优化技术。另外,强化气热环境下的封严出流对涡轮冷却特性的影响研究,发展考虑封严出流作用的涡轮低维度气动设计技术也是轮缘密封技术发展的重要方向。      

某发动机动力涡轮铸件研制

采用高温合金控晶铸造工艺,将动力涡轮的轮盘铸造成细晶,叶片根部铸造成平行于应力方向的柱状晶,并对铸件进行热等静压和真空热处理,脚了普通铸造动力涡轮叶片过早断裂的技术难题。