增材制造钛铝合金研究进展

钛铝合金具有轻质、高强、耐高温等优异特性,在航空领域,特别是在航空发动机涡轮叶片上具有重要应用价值。然而,钛铝合金的室温脆性大、热变形能力低,使得采用传统的锻造、精密铸造、粉末冶金等技术均难以制造具有复杂形状,特别是具有内部空腔结构的钛铝合金叶片,限制了其性能的进一步提升。增材制造技术能够突破形状的制约,有望发展成为制造钛铝合金复杂结构零部件的新技术。目前,应用于钛铝合金的增材制造技术主要有电子束选区熔化、选区激光熔化和激光金属沉积。本文调研了增材制造钛铝合金领域2010~2020年的文献,对上述3类增材制造技术的原理和特性、所使用合金粉末的特性、打印构件的相组成、组织形貌和热处理工艺、宏观和微观力学性能及其在航空领域的应用等研究进行了对比分析和评述,并对增材制造钛铝合金发展中所存在的问题及下一步研发重点进行了总结和探讨。     

大尺寸复杂筒状铝合金精铸件浇注系统设计方法研究

研究大尺寸复杂筒状铝合金精铸件浇注系统的设计方法,通过对三种具有筒状结构的大尺寸复杂铝合金精密铸件的浇铸系统设计和浇注试验,研制出冶金质量和力学性能合格的铸件.结果表明,缝隙式浇注系统或缝隙式与底注式相结合的浇注系统是该类铸件比较理想的浇铸系统设计方式.     

铝合金薄壁铸件压力结晶及性能的研究

 提高铝合金铸件致密性的一种有效工艺是压力下结晶,即铸件在结晶凝固期间,使之处于大于大气压力的环境中,迫使液体金属在枝晶间流动来补充显微缩孔和缩松。一般认为这项工艺只适用于较厚大的铸件,对薄壁铸件因凝固过快而无效。航天、航空工程中许多铝合金铸件的断面为薄壁或超薄铸,对铸件内部组织的致密性有一定要求。     

钛合金熔模铸造

前言直至几年以前,要真正生产出优质实用的熔模铸钛零件是不可能的。自一九七○年开始,工业上才逐渐对此产生兴趣,目前估计已有10～20公吨钛合金熔模铸件从世界上现有的六个钛合金熔模铸造厂生产出来(其中三个工厂在美国,三个工厂在欧洲)。这些铸件几乎在各个技术领域得到了应用,重量从1克直至60公斤。     

调压铸造过程液态铝合金氢含量变化规律

针对铸造铝合金的吸氢问题,对调压铸造过程中液态铝合金含氢量的变化进行了研究,论述了真空除气有显著的精炼作用,在干燥空气的条件下,液态铝合金含氢量低,可以铸造高气密性的精密铸件。     

提高АЛ5和АЛ9铝铸件性能的途径

合金成份、熔炼工艺和热处理规范对АЛ5和АЛ9铝合金铸件的性能和组织有影响。研究工作说明,钛能提高合金的机械性能,铁则降低合金机械性能。加入0.08～0.15％Ti是最理想的,含量过高则在合金的组织中会产生粗大的金属间化合物Al_3Ti。适当的钛含量能使合金强度σ_b提高2～3公斤/毫米~2,延伸率提高1.5～2.5％,见表1。铁含量应严加控制,生产上允许不大于0.3％。我们对含钛0.11～0.12％,含铁0.3％的АЛ5和АЛ9铝合金进行了研究,并命名为     

大型铝合金航空精密铸件硅溶胶型壳

针对航空大型铝合金精密铸件的成形特点，研制出强度高、重量轻的硅溶胶型壳，并成功地应用于航空机载电子设备箱体的铸造．介绍了其制壳工艺．     

缩短复杂结构薄壁异形件生产周期的技术尝试

使用精密铸件代替铝合金板料加工复杂结构薄壁异型零件,通过几个方面措施的实施,有效缩短了薄壁件的加工工期,减少了无效作业时间,提高了机床利用率。     

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,     

铸型材料对钛铝金属间化合物的污染研究

利用金相组织观察,电子探针分析及显微硬度测试等方法研究了在铸钢生产中常用的几种铸型材料及氧化钙对钛铝合金铸锭表面的污染情况。试验结果表明：几种铸型材料对钛铝合金的表面硬化层厚度分别为氧化钙１６μｍ ,刚玉６０μｍ ,氧化锆１３０μｍ ,锆英砂１３０μｍ ,远低于对钛合金的污染层厚度,而且不发生粘砂。     

铝合金铸件与大飞机制造

铝合金铸造不但制造成本低,周期短,而且成形工艺性好,适合制成各种复杂形状,为结构件设计提供了极大的灵活性.国外现代铸造成形工艺、先进生产过程控制和检测技术保证了铝合金铸造零件的可靠性,使飞机用铸造铝合金零件设计的铸件系数CF采用了"1",充分发挥了铝合金铸件在飞机减重和降低制造成本方面的优势.     

压浸堵漏生产扑救技术

镁铝锌系合金容易产生显微疏松,铝合金铸件容易产生针孔,故有气密性要求的铸造零件容易发生渗漏。因此,毛坯采用堵漏材料进行堵漏填充,已经成为正常工序。初加工后的毛坯,致密的铸皮层被加工掉可能发生再一次渗漏,但是这些毛坯仍允许和能够进行再一次浸润堵漏进行挽救。然而,对于业经精加工和组合螺桩、衬套的成品铸件如果再进行类似毛坯和初加工件的整体浸润堵漏是不允许和不可     

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。     

优势的专业先进的设备--访高能束流加工技术国防科技重点实验室

高能束流加工技术国防科技重点实验室是在北京航空制造工程研究所原有激光、电子束和等离子加工技术基础上建立起来的国家级重点实验室。实验室于1995年11月正式投入运行,现有固定研究人员31名,研究生12名,国内外客座教授和顾问29人。研究室研究专业涵盖了激光、电子束、等离子及离子束等高能束流加工技术的多个学科,承担了激光、电的制备技术而逐渐发展起来的,解决再铸层、微裂纹及加工效率问题一直是研究的重点。·激光焊接(激光复合热源焊接)、切割。主要研究方向为航空航天用钛、铝合金及新型材料的激光焊接技术;激光焊接接头力学行为及…     

快速样件制作技术在铸造中的应用

本文介绍了国外近年来发展起为的快速样件制作技术的基本过程和主要特点，阐述了该项技术在砂型铸造、精密铸造、消失模铸造等飞机样机铸件拭制及小批量铸件生产中的应用。指出快速样件制作技木是快速、经济地进行飞机样机铸件制造和复杂小批量铸件生户的重要途径。     

YZL-30铸造鋁合金泵研制

前言 YZL—30是抗拉强度为30公斤/毫米~2的优质铸造铝合金。该合金是我部参照美国Tens—50合金的化学成份和热处理制度研制的Al—Si—Mg—Be—Ti系合金,它具有较高的机械性能、良好的气密性和铸造工艺性能,适用于大型液体火箭发动机推进剂泵壳及其它结构复杂、要求有较高机械性能和气密性的优质铸件。国外相应的铸铅合金如美国的Tens—     

数控精密电解（PECM）--航空发动机创新制造技术不可或缺的一部分

埃马克推出的多轴联动数控精密电解机床已被航空发动机制造商用来加工高温合金、钛合金、钛铝合金的发动机主要部件,为诸如整体叶盘、单个叶片、扩压器以及涡轮叶盘的燕尾槽等复杂3D曲面工件加工提供了最佳工艺解决方案。     

美国第10届航空材料年会及展示会动态

大型飞机铸件在美国举行的第１０届航空材料年会及展示会上,ＰＣＣ结构公司的精密铸件分公司展示了它的航空发动机大结构件的铸造能力。结构用高温铸件的直径达到２．１ｍ,铸件重量３１８０ｋｇ;钛合金铸件直径达２．５ｍ,或长２．５ｍ,铸件重７７０ｋｇ。ＤＷＡ铝基复合材料ＤＷＡ铝复合材料公司展示了非连续增强铝产品,包括挤压件、轧压件、锻件及其他变形工艺。所用的材料系统包括６０９２和２００９铝合金,ＳｉＣ颗粒体积百分率为１５％～２５％（结构用）,３０％～３５％（热胀及热管系统用）。喷射成形铝英国的Ｏｓｐｒｅｙ金…     

易切割冒口技术的应用

本文简述了铝合金铸件易切割冒口技术,并介绍了它的应用实例。一.去除冒口新工艺铝合金铸件冒口的去除,传统工艺是采用带锯切割的。易切割冒口技术,是在不影响冒口补缩的前提下,在冒口根部放一带孔隔片,使冒口通过隔片对铸件进行补缩,铸件凝固冷却后,只需用普通榔头击打,就可使冒口去除的一种工艺方法。二.易切割冒口的应用 (一)试验产品产品名称及尺寸如图1、2所示。     

钛材降低成本的途径

降低钛及钛材加工生产成本是钛及钛材走向民用的重大问题。本文介绍了海绵钛、钛铸件、钛粉冶金产品、钛合金及残钛回收的低成本生产和加工方法，以期对推广钛的民用有所裨益。