Toepassing van smeedtechnologie van titaniumlegeringen in de luchtvaartindustrie

Met de snelle ontwikkeling van de nationale economie, wetenschap en technologie van mijn land hebben de lucht- en ruimtevaartindustrieën de afgelopen jaren nieuwe ontwikkelingsmogelijkheden gecreëerd, vooral na de oprichting van het nationale ‘grote vliegtuigen’-project zal de productie-industrie van de burgerluchtvaart een nieuwe economie die de ontwikkeling van het groeipunt van de nationale economie leidt, heeft brede ontwikkelingsperspectieven. Om de vooruitgang, betrouwbaarheid en toepasbaarheid van vliegtuigen voortdurend te verbeteren en het concurrentievermogen van binnenlandse vliegtuigen op de internationale markt te vergroten, stellen bedrijven in de burgerluchtvaart steeds hogere eisen aan de selectie van luchtvaartproductiematerialen; de belangrijkste kenmerken van titaniumlegeringen zijn een klein soortelijk gewicht en hoge sterkte. Tegelijkertijd heeft het een goede hittebestendigheid en corrosieweerstand en is het het belangrijkste materiaal geworden van moderne vliegtuigspanningscomponenten, waardoor het gewicht van het vliegtuig aanzienlijk wordt verminderd. Onder hen worden TC4 (Ti-6AL-4V) en TB6 smeedstukken van titaniumlegeringen veel gebruikt in de luchtvaartproductie. .

Volgens de microstructuur bij kamertemperatuur kunnen titaniumlegeringen worden onderverdeeld in drie typen: -type legeringen, + -type legeringen en -type legeringen. Het heeft een goede kneedbaarheid, maar een te lage temperatuur kan faseprecipitatie veroorzaken. Het smeedproces van een titaniumlegering is verdeeld in conventioneel smeden en smeden op hoge temperatuur, afhankelijk van de relatie tussen de smeedtemperatuur en de transformatietemperatuur.

2.1 Conventioneel smeden van titaniumlegering

Veelgebruikte vervormde titaniumlegeringen worden meestal gesmeed onder de transformatietemperatuur, wat conventioneel smeden wordt genoemd. Afhankelijk van de verwarmingstemperatuur van de knuppel in de (+) fasezone, kan deze worden onderverdeeld in smeden in de bovenste tweefasenzone en smeden in de onderste tweefasenzone. ?

2.1.1 Smeden in het onderste tweefasengebied

Smeden in het onderste tweefasengebied wordt over het algemeen verwarmd en gesmeed op 40-50 graad onder de transformatietemperatuur. Op dit moment zijn de primaire fase en hetzelfde en nemen ze deel aan vervorming. Hoe lager de vervormingstemperatuur, des te meer fase er bij de vervorming betrokken is. Vergeleken met de vervorming in het gebied wordt het herkristallisatieproces van de fase in het onderste tweefasengebied scherp versneld, en de nieuwe korrels gevormd door herkristallisatie slaan niet alleen neer langs de vervormde oorspronkelijke korrelgrens, maar ook in de korrelgrens en het vel. laag. Komt voor binnen de tussenlaag. Het door dit proces geproduceerde smeedstuk heeft een hoge sterkte en goede plasticiteit, maar de breuktaaiheid en kruipeigenschappen hebben nog steeds een groot potentieel.

2.1.2 Smeden in het bovenste tweefasengebied

Het wordt gesmeed bij een temperatuur van 10-15 graden onder het /( + ) transformatiepunt. De uiteindelijke structuur na vervorming bevat meer overgangsstructuren, die de kruipprestaties en breuktaaiheid van de structuur kunnen verbeteren; zorg ervoor dat de titaniumlegering zowel plasticiteit, sterkte als taaiheid heeft.

2.2 Smeden bij hoge temperatuur van titaniumlegering

Ook bekend als "smeden", kan het in twee typen worden verdeeld: het eerste is het proces waarbij de knuppel in het gebied wordt verwarmd en het smeden in het gebied wordt gestart en voltooid; de tweede is dat de knuppel in het gebied wordt verwarmd en dat het smeden in het gebied wordt gestart. En controleer een grote hoeveelheid vervorming om het smeedproces in het tweefasengebied te voltooien, ook wel "sub-smeden" genoemd. Vergeleken met smeden in een tweefasengebied kan smeden een hogere kruipsterkte en breuktaaiheid verkrijgen, en is het ook gunstig voor het verbeteren van de vermoeiingsprestaties van titaniumlegeringen.

2.3 Isothermisch matrijssmeedwerk van titaniumlegering

Dit proces maakt gebruik van de superplasticiteit en het kruipmechanisme van het materiaal om complexere smeedstukken te produceren, en vereist dat de mal wordt voorverwarmd en binnen het bereik van 760-980 graad wordt gehouden; de hydraulische pers oefent druk uit op een vooraf bepaalde waarde, en de werksnelheid van de pers wordt geregeld door de plano. De vervormingsweerstand wordt automatisch aangepast. Omdat de mal in plaats daarvan wordt verwarmd, is het niet nodig om snel bewegende balken te gebruiken om afschrikken te voorkomen. Veel smeedstukken die in vliegtuigen worden gebruikt, hebben de kenmerken van dunne wand- en ribhoogte, dus dit proces is toegepast in de luchtvaartproductie, zoals het isotherme precisie-smeedproces van TB6-titaniumlegering voor een bepaald type binnenlandse vliegtuigen.

Het smeedproces van titaniumlegeringen wordt veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaartproductie, en het isotherme smeedproces is gebruikt om motoronderdelen en structurele onderdelen van vliegtuigen te produceren; het wordt ook steeds populairder in industriële sectoren zoals auto's, elektriciteit en schepen. In het buitenland is de toepassing van titaniumlegeringen tot een zeer hoog niveau ontwikkeld, er is aandacht besteed aan TiAL-legeringen en intermetaalverbindingen die bij hogere temperaturen worden gebruikt en er is veel onderzoek gedaan; Om deze materialen tegelijkertijd beter toe te passen, is er ook veel onderzoek gedaan naar het vervormingsproces ervan. Mensen besteden ook steeds meer aandacht aan het onderzoek naar sub-titaanlegeringen met hogere sterkte. De toepassing van titaniumlegeringen en het onderzoek naar het smeedproces zullen nog steeds een hot topic zijn.