Mar 12, 2024 השאר הודעה

טכנולוגיית מפתח של חומרים מתקדמים מסגסוגת טיטניום בטמפרטורה גבוהה

חומרי גלם מסגסוגת טיטניום עבור פרזול תעופתי משמשים בדרך כלל כמוטות, וחרזים גדולים כגון דיסקים גלגלים, מגזינים, דיסקים להבים אינטגרליים ולהבי מאוורר משמשים בדרך כלל כמוטות בגודל גדול, בעוד מוטות בגודל קטן משמשים להבי גז קטנים בלחץ. וחזוף להבי טורבינה. עם המנוע המתקדם נוטה להשתמש בכל דיסק הלהב, צורת מבנה טבעת העלים כולה, גידול הפרזול המקביל וגודל המוט, שליטה באחידות ארגון סרגל בגודל גדול חיונית כדי להבטיח את איכות הפרזול, צריך לבחור את הפרזול הנכון ציוד, לייעל את העיצוב של תהליך חישול. עבור מטילי סגסוגת TB12 וסגסוגת TiAl, עקב עמידות דפורמציה של חישול מתכת יצוקה, הפלסטיות של התהליך נמוכה, רגישה לטמפרטורת העיוות, קלה לזיוף סדקים, יש להשתמש במטילים בתהליך שחול בטמפרטורה גבוהה להכנת מוטות בגודל גדול , לא רק כדי לשפר את אחידות הדפורמציה, כדי להבטיח שיש מספיק דפורמציה, אלא גם לשפר את יעילות הייצור של המוטות ואת יציבות האצווה.
המיקרו-מבנה והמבנה הקריסטלוגרפי של סגסוגות טיטניום הם הגורמים העיקריים המשפיעים על התכונות המכניות עקב האניזוטרופיה של ה-phase. שליטה במורפולוגיה של המיקרו-מבנה ובאחידות המיקרו-מבנה והמרקם של פרזול לא רק משפרת את רמת הביצועים הממוצעת, אלא גם משפרת את ביצועי האינטראקציה זחילה-עייפות של החלקים, כלומר, ביצועי עייפות נושאת עומס, ומפחיתה את הפיזור. של נתוני הביצועים של החלקים מאצווה לאצווה. עבור סגסוגות טיטניום חדשות אלה בטמפרטורה גבוהה, במיוחד סגסוגות TiAl, הכנסת מבנה מסודר הופכת את בעיית האריגה למסובכת וחשובה יותר, וההשפעה על ביצועי העייפות ההיקפית הגבוהה והנמוכה וביצועי העייפות בהחזקת העומס היא גם מסובכת יותר. יש לשלוט בקפדנות על הארגון והמבנה במהלך הכנת הסורגים והפרזולים.
בשל השיפור המתמיד של רמת הביצועים של מנועים מתקדמים, כל הדיסק העלה, כל טבעת העלים הפך למגמת הפיתוח. מבנה להב הדיסק האינטגרלי מורכב, פתיחות ערוץ ירודה, להב דק, כיפוף ופיתול, קשיחות גרועה, קל לעיוות, עיצוב רמת הדיוק הגיאומטרי שלו, רמת דרישות האיכות המקיפות הולכות וגדלות, עיבוד עיבוד ושלמות פני השטח של האחריות הופך לקשה יותר ויותר[30] . עבור הגודל הקטן של הלהב של הדיסק שלם של המדחס וטבעת העלים כולה, סוג העלים מעובד בדרך כלל בשיטת כרסום CNC במהירות גבוהה, בקרת דפורמציה של עיבוד חלקים, טכנולוגיית גימור רטט לשחרור מתחים לשיפור הלחץ השיורי של פני החלקים חלוקה, ואחריה חלק ממשטח הלהב שחיקה וליטוש זרימה שוחקת, דיוק גודל העלים, שגיאת העלים היא פחות מ-0.1 מ"מ, חספוס פני הלהב Ra לרמת 0.2μm, שפר את פני השטח של חלקים. חספוס פני השטח Ra של הלהב מגיע לרמה של 0.2μm, מה שמשפר את איכות פני השטח ושלמות פני השטח של החלקים. יש להשתמש בשיטות אלקטרוכימיות לעיבוד הפרופיל של להב מסגסוגת TiAl.
ארבעת סוגי החומרים הנ"ל עדיין נמצאים בשלב המחקר והניסוי ההנדסי, ונתוני הביצועים המצטברים אינם מספיקים, מה שמשפיע על בחירת התכנון וחישוב החוזק של חומרים ורכיבים. בהשוואה לסגסוגות טיטניום רגילות, לארבעת הסוגים הללו של סגסוגות טיטניום בטמפרטורה גבוהה יש פלסטיות נמוכה יותר, קשיחות שבר, קשיחות פגיעה, רגישות לחריץ גדול, קצה הסדק של הלחץ דרך העיוות הפלסטי המקומי והיכולת לרדת ירודה. בפרט, סגסוגת TiAl, עם פלסטיות מתיחה בטמפרטורת החדר נמוכה למדי והתנגדות הארכת סדק עייפות, אך קרוב ל-700 מעלות תשתפר משמעותית, וקצב העיוות הזחילה הוא גדול. על פי המאפיינים של חומרים אלה, העיצוב והפיתוח של מפרטים טכניים מדעיים וסבירים, לשחק את החוזק התרמי בו זמנית, צריך להבטיח שיש מספיק פלסטיות, לשים לב מלא לתכונות השבר של החלקים. בחירת עיצוב מנוע וחישוב חוזק, צריך להקים מסד נתונים שלם של ביצועי עיצוב חומר. עבור הפלסטיות הנמוכה של סגסוגת TiAl, על פי תכונות החומר, לקבוע עיצוב רכיב סביר ושיטת תוחלת חיים, כמו גם שרשרת אספקה ​​חסכונית. לשלוט באופן סביר ברמת המתח העיצובי של מבני סגסוגת TiAl כדי למנוע ריכוזי מתח משמעותיים ולשפר את שלמות פני השטח. הערכה מדעית של תכונות מעכבי בעירה של סגסוגות טיטניום אלו היא גם קריטית. בנוסף, בין אם כל דיסק העלים או כל טבעת העלים, כאשר משתמשים בטמפרטורות גבוהות, יש שיפוע טמפרטורה על אותו חלק, חלק אחד של החומר יגביל את העיוות של החלק השני של החומר, תחת הפעולה של שיפוע הטמפרטורה יגרום ללחצים תרמיים, המשפיעים על ביצועי העייפות של הרכיב ועל אמינות השימוש ברכיב.

למעשה, אין מגבלת עייפות גבוהה לחומרי סגסוגת טיטניום. תוכנית תקינות המנוע של ארה"ב (EngineStructuralIntegrityProgram, ENSIP) מהדורות 1999 ו-2004 דורשות שחיי העייפות הגבוהים של רכיבי מנוע טיטניום יגיעו ל-109 שבועות לכל הפחות. עם הירידה במתח הפועל, סדקי העייפות נוטים לצאת מהמשטח ולהתרחש בפנים. עבור דיסק עלים אינטגרלי מסגסוגת טיטניום בטמפרטורה גבוהה של 600 מעלות, טבעת עלים אינטגרלית של חומר טיטניום מטריצת טיטניום ולהב מסגסוגת TiAl, מכיוון שביצועי העייפות של הלהב רגישים מאוד ללחץ הרטט, יש לחקור במלואו עבור התנהגות העייפות הגבוהה במיוחד שלו. ביצועים. בחירה סבירה של אמצעי חיזוק משטחים מתאימים, כגון חיזוק פגיעת לייזר וליטוש פלסטי נמוך וכו', על מנת לשפר את ביצועי העייפות הגבוהים במיוחד של הלהב, כדי למנוע כשל להב הנגרם מנזק פנימי וכשל קטסטרופלי.

שלח החקירה

whatsapp

טלפון

דוא

חקירה