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【乐鱼官网推荐】钛合金增材制造开辟航空航天产业新时代

  • 产品时间:2021-12-13 01:16
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简要描述:钛合金具备低密度、高比强度、用于温度范围长(-269~600℃)、耐蚀、较低阻尼和可焊接等诸多优点,是航空航天飞行器轻量化和提升综合性能的最佳用材,其应用于水平是反映飞行器先进设备程度的一个最重要方面。提升飞行器的综合力学性能并降低成本,是推展钛合金在航空航天领域应用于的最重要措施。...

详细介绍
本文摘要:钛合金具备低密度、高比强度、用于温度范围长(-269~600℃)、耐蚀、较低阻尼和可焊接等诸多优点,是航空航天飞行器轻量化和提升综合性能的最佳用材,其应用于水平是反映飞行器先进设备程度的一个最重要方面。提升飞行器的综合力学性能并降低成本,是推展钛合金在航空航天领域应用于的最重要措施。

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钛合金具备低密度、高比强度、用于温度范围长(-269~600℃)、耐蚀、较低阻尼和可焊接等诸多优点,是航空航天飞行器轻量化和提升综合性能的最佳用材,其应用于水平是反映飞行器先进设备程度的一个最重要方面。提升飞行器的综合力学性能并降低成本,是推展钛合金在航空航天领域应用于的最重要措施。

它的主要工艺如下:  钛合金超塑成形/蔓延相连技术(SPF/DB)  超塑成形/蔓延相连(SPF/DB)是一种把超塑成形与蔓延相连结合用作生产高精度大型零件的将近无余量加工方法,在现代航空航天工业发展的推展下,经过30多年的研发研究和检验试验,已转入了实用阶段。  20世纪70年代早期,美国洛克威尔公司首先将超塑成形技术应用于到飞机结构件生产中,使钛合金生产工艺再次发生了技术变革。

随后,欧美将钛合金SPF、SPF/DB技术列入重点研究项目,促成超塑成形整体钛合金结构件已取得工程应用于,并产生了极大的技术经济效益:牵头战斗机(JSF)的后缘襟翼和副翼、F-22后机身隔热板等最重要结构皆使用了钛合金超塑成形/蔓延相连的整体结构。英国罗罗公司使用SPF/DB技术研制出了第二代钛合金长弦无凸肩空心风扇叶片,每个叶片构建减肥35%~40%,正处于世界领先地位。欧盟使用超塑成形的Ti-6Al-4V合金高度掌控仪气瓶还应用于阿里安Ⅴ火箭,国外一些导弹上用的钛合金蜂窝结构的翼面也使用SPF/DB技术成形。  国内对SPF/DB技术的研究开始于70年代末,经过30多年的发展,我国SPF/DB技术获得了相当大的变革。

近年来,我国新机研制及改良机型中,前缘襟翼、鸭翼、整体壁板和腹鳍等大尺寸钛合金构件使用SPF/DB技术。针对航天型号对金属隔热结构的市场需求,航天材料及工艺研究所积极开展了钛合金波纹板SPF技术研究,顺利制取出有TC4钛合金隔热瓦等热结构部件。

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  SPF/DB应用于航空航天具备两方面的优势,一方面是符合航空航天简单几何形状零件的拒绝,另一方面可以不必连接器(紧固件或铆钉等)取得整体结构。SPF/DB技术的应用于方向为:大型结构件、简单结构件、仪器薄壁件的超塑成形;高速超塑成形技术的研究与研发。SPF/DB技术应用于指出:尽管钛合金成本高,但成本效益、可靠性、长寿命和重量轻量化对航空航天的吸引力更大。

  钛合金仪器旋压技术  旋压成形技术生产的薄壁转弯体壳体构件解决问题了在车削加工时不存在的刚性较低、颤抖大、加工精度低等技术问题或根本无法加工的技术难题,应用于航天领域具备诸多优势。  美国强力旋压生产的3900mm大型导弹壳体,径向尺寸精度超过0.05mm,表面粗糙度Ra为1.6~3.2m,壁薄劣0.03mm。美国钛生产公司使用1.5m立式旋压机旋压1524mm的Ti-6Al-4V钛合金导弹压力容器封头,每个封头的旋压时间为5min。

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民兵洲际导弹第二级液体发动机壳体使用了Ti-6Al-4V钛合金,后用强力旋压成形,成形后的钛合金壳体重量减低30%。环绕航天型号对轻质、高强、大型化航天市场需求,德国MT宇航公司使用旋压工艺制取出有1905mm的高强Ti-15V-3Cr合金前进系统贮箱,并应用于欧洲阿尔法通信卫星巨型平台,构建了卫星平台的大幅减肥、减少有效载荷。  我国的旋压工艺与设备的研究源自60年代初期,钛合金的旋压研究始自上世纪70年代,经过40多年来的发展,基本构成了从设备的研制到工艺研发一套成熟期的体系。

国内航天所用钛合金及旋压制品,如火箭发动机外壳、叶片车顶、陀螺仪导向车顶、内蒙皮等,Ti8Al1Mo1V低钛合金用作发动机叶片热处理增强钛合金旋压成形;TB2钛合金用作小型燃烧室旋压等。


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