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精密铸造技术在航空工业中的发展
苏州联业和精密科技有限公司
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在航空工业中,复杂薄壁的高温合金、钛合金、铝合金整体精密铸件是飞机 发动机和机体中的关键构件,这些构件形状尺寸、组织结构和性能直接影响飞机和发动机的性能、结构重量系数、寿命和制造成本等各种重要指标。各类高温合金、钛合金、铝合金复杂薄壁整体构件的精密铸造技术应用广泛,是航空工业中的关键制造技术之一。

铸 造的鲜明特点是成形构件的尺寸、组织和性能等受控于铸造工艺方法和成形过程。先进精密铸造技术在传统理论和方法的基础上,与自动控制、计算机 仿真等先进技术相结合,向理论指导、过程控制和整体近净成形的方向发展。精密铸造技术是先进航空装备和民用航空产品向轻量化、精确化、长寿命、低成本方向 发展的重要技术基础。

欧美等工业发达国家综合应用现代新材料、新技术,在丰富成形基础理论的基础上,不断研究和开发发新工艺技术,对精密铸造这一难以控制的成形工艺过程 进行控制,研制了大量优质、复杂、整体精密构件,广泛应用于航空装备中,以提 高部件整体结构性能和可靠性,减轻结构重量,降低制造成本,缩短制造周期,满足航空装备的研制生产和发展的需要。

1.高温合金精密铸造技术

高温合金精密铸造技术主要应用于航空发动机关键热端部件制造,如航空 发动机叶片、整体涡轮盘、整体机匣等。20世纪70年代,美、英、苏等发达国家率先成功研究高温合金近净成形熔模精密铸造技 术,并应用于工业化生产。随着后来的热等静压技术、高温合金过滤净化技术的发展,高温合金熔模铸件的冶金缺陷大大减少,性能显著提高。近年来计算机技术的 应用,更提高了熔模铸件生产的成品率和可靠性,定向空心叶片生产合格率达到90%以上,单晶空心叶片生产合格率达到80%。而随着发动机推重比的不断升级 换代,其关键热端部件的结构和材料发生了巨大的变化,结构向整体、薄壁空心方向发展,要求使用的材料具有更高承温能力的同时必须具有更好的抗腐烛性能、更 长的持久寿命以及更低的成本。

2.钛金精密铸造技术

美国于20世纪60年代开始研究应用钛合金精密铸造技 术,经过几十年的发展,目前处于世界领先水平,开发出了熔模陶瓷铸型技术、机加石墨铸型技术和热等静压技术等。美国CF6-80C2发动机的整体钛合金中 介机匣的外形尺寸为Φ1300mm×368mm,是目前世界上最大的钛合金精密铸件,代表着领先的钛合金精密铸造水平。随着钛合金铸件热处理和过程控制技 术的突破,铸造钛合金的性能巳达到了部分锻件性能,可替代部分锻件。通过部件组合,采用近净成形铸造技术使得整体结构性能提高,成本降低,并广泛使用在先 进航空装备的关键部位。美国第4代战斗机F-22的机体中,钛合金铸件的用量占机体重量7.1% ,在机体上大约有54个钛精密铸件,机翼前、后侧位铸件最大,分别为87Kg和58Kg。通过采用先进的凝固过程控制、检验技术及产品可预测性等保证了铸 件质量和性能,并用于机翼与机体连接的"断裂关键部位"。


 

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公司名称: 苏州联业和精密科技有限公司
联 系 人: 范艾文
电  话: 0512-63329178
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邮  编: 215200
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