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钛合金精密铸造技术的发展现状

2021-10-30 09:14:25

钛合金精密铸造技术具有成形精度高、生产周期短、尺寸灵活性好等特点,可以很好地适应高精度、复杂钛合金薄壁构件的研制。精密铸造专业厂家介绍其中石墨型铸造和熔模精密铸造,在航天领域应用广泛,主要用于叶轮类、舱体类、机匣类产品的研制。


目前国外在中温中强钛合金精密铸造技术方面已十分成熟,主要牌号为 Ti-6-4和 BT20。在高温高强钛合金精密铸造方面主要涉及 β-21S、BT35、Ti1100、IMI834 等牌号,但是其铸造工艺目前仍存在铸件性能低、焊接困难、铸件开裂倾向高等缺点。


航天领域大型、复杂精密结构,以及钛合金铸件高性能化的发展需求,快速推动了磁悬浮熔炼、3D打 印、计算机数值模拟、热等静压致密化等新技术新工艺,在精密铸造领域的应用和发展。3D打印技术已可实现 1800 mm×1000 mm×700 mm 整体铸造型壳或型芯的制作,其精度可控制在 0.3 mm 以内。


此外数值模拟技术已被广泛应用于铸造的充型、凝固、缩松及缩孔预测、应力分布预测等过程,可有效指导铸造工艺、提高铸件精度和质量。在性能改进方面,热等静压致密化技术已被广泛应用于铸件后处理过程中,可使缺陷发生冶金闭合、消除缩松及缩孔、改善成分偏析,有效提升铸件的显微组织及力学性能。


但仍需要关注并解决铸件在热等静压过程中组织粗化、相变导致的性能下降以及变形控制的问题。目前随着多种工艺技术的进步,钛合金精密铸造技术呈现出了技术种类多元化、交叉化、普适化的发展趋势,已可生产出直径 2m 量级的大型钛合金铸件,铸造公差可达±0. 13 mm,壁厚可控制在1.0 mm。



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