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鈦合金精密鑄造技術的發展現狀

2022-04-01 11:45:25

鈦合金精密鑄造技術具有成形精度高、生產周期短、尺寸靈活性好等特點,可以很好地適應高精度、復雜鈦合金薄壁構件的研制。河北鑄造廠家介紹其中石墨型鑄造和熔模精密鑄造,在航天領域應用廣泛,主要用于葉輪類、艙體類、機匣類產品的研制。


目前國外在中溫中強鈦合金精密鑄造技術方面已十分成熟,主要合金的牌號為 Ti-6-4和 BT20。在高溫高強鈦合金精密鑄造方面主要涉及 β-21S、 BT35、Ti1100、IMI834 等牌號,但是其鑄造工藝目前仍存在鑄件性能低、焊接困難、鑄件開裂傾向高等缺點。


航天領域大型、復雜精密結構以及鈦合金鑄件高性能化的發展需求,快速推動了磁懸浮熔煉、3D打 印、計算機數值模擬、熱等靜壓致密化等新技術新工藝在精密鑄造領域的應用和發展。目前3D 打印技術已可實現 1800 mm×1000 mm×700 mm 整體鑄造型殼或型芯的制作,其精度可控制在 0.3 mm 以內。


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此外數值模擬技術已被廣泛應用于鑄造的充型、凝固、縮松及縮孔預測、應力分布預測等過程,可有效指導鑄造工藝、提高鑄件精度和質量。在性能改進方面,熱等靜壓致密化技術已被廣泛應用于鑄件后處理過程中,可使缺陷發生冶金閉合、消除縮松及縮孔、改善成分偏析,有效提升鑄件的顯微組織及力學性能。


但仍需要關注并解決鑄件在熱等靜壓過程中組織粗化、相變導致的性能下降以及變形控制的問題。目前隨著多種工藝技術的進步,鈦合金精密鑄造技術呈現出了技術種類多元化、交叉化、普適化的發展趨勢,已可生產出直徑 2m 量級的大型鈦合金鑄件,鑄造公差可達±0. 13 mm,壁厚可控制在1.0 mm。


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