Anwendung der Titanlegierungsschmiedetechnologie in der Luftfahrtindustrie

Mit der rasanten Entwicklung der Volkswirtschaft meines Landes haben Wissenschaft und Technologie sowie die Luft- und Raumfahrtindustrie in den letzten Jahren neue Entwicklungsmöglichkeiten eröffnet, insbesondere nach der Gründung des nationalen „Großflugzeug“-Projekts wird die zivile Luftfahrtindustrie zu einem Die neue Wirtschaft ist führend in der Entwicklung des Wachstumspunkts der Volkswirtschaft und verfügt über breite Entwicklungsperspektiven. Um die Weiterentwicklung, Zuverlässigkeit und Anwendbarkeit von Flugzeugen kontinuierlich zu verbessern und die Wettbewerbsfähigkeit inländischer Flugzeuge auf dem internationalen Markt zu steigern, stellen zivile Luftfahrtunternehmen immer höhere Anforderungen an die Auswahl von Materialien für die Luftfahrtherstellung. Die Hauptmerkmale von Titanlegierungen sind ein geringes spezifisches Gewicht und eine hohe Festigkeit. Gleichzeitig weist es eine gute Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf und ist zum Hauptmaterial moderner Flugzeugbeanspruchungskomponenten geworden, was das Gewicht des Flugzeugs erheblich reduziert. Darunter werden Schmiedeteile aus TC4- (Ti-6AL-4V) und TB6-Titanlegierungen häufig in der Luftfahrtherstellung verwendet. .

Entsprechend der Mikrostruktur bei Raumtemperatur können Titanlegierungen in drei Typen unterteilt werden: Legierungen vom Typ + -, Legierungen vom Typ + - und Legierungen vom Typ + -. Es hat eine gute Formbarkeit, aber eine zu niedrige Temperatur kann zur Ausfällung in der -Phase führen. Der Schmiedeprozess von Titanlegierungen wird entsprechend der Beziehung zwischen Schmiedetemperatur und Transformationstemperatur in konventionelles Schmieden und Hochtemperaturschmieden unterteilt.

2.1 Konventionelles Schmieden von Titanlegierungen

Üblicherweise verwendete verformte Titanlegierungen werden üblicherweise unterhalb der Umwandlungstemperatur geschmiedet, was als konventionelles Schmieden bezeichnet wird. Entsprechend der Erwärmungstemperatur des Knüppels in der (+)-Phasenzone kann es in das Schmieden in der oberen Zweiphasenzone und das Schmieden in der unteren Zweiphasenzone unterteilt werden. ?

2.1.1 Schmieden im unteren Zweiphasenbereich

Das Schmieden im unteren Zweiphasenbereich wird im Allgemeinen bei 40-50 Grad unter der Transformationstemperatur erhitzt und geschmiedet. Zu diesem Zeitpunkt sind die Primärphase und die gleiche und nehmen an der Verformung teil. Je niedriger die Verformungstemperatur, desto mehr -Phase ist an der Verformung beteiligt. Im Vergleich zur Verformung in der Region wird der Rekristallisationsprozess der Phase im unteren Zweiphasenbereich stark beschleunigt, und die durch Rekristallisation gebildeten neuen Körner fallen nicht nur entlang der deformierten ursprünglichen Korngrenze, sondern auch in der Korngrenze und der Schicht aus Schicht. Tritt innerhalb der Zwischenschicht auf. Das durch dieses Verfahren hergestellte Schmiedestück weist eine hohe Festigkeit und gute Plastizität auf, weist jedoch hinsichtlich seiner Bruchzähigkeit und seiner Kriecheigenschaften noch großes Potenzial auf.

2.1.2 Schmieden im oberen Zweiphasenbereich

Es wird bei einer Temperatur von 10-15 Grad unter dem /( + )-Umwandlungspunkt geschmiedet. Die endgültige Struktur nach der Verformung enthält mehr Übergangsstrukturen, die das Kriechverhalten und die Bruchzähigkeit der Struktur verbessern können. verleihen der Titanlegierung sowohl Plastizität als auch Festigkeit und Zähigkeit.

2.2 Hochtemperaturschmieden von Titanlegierungen

Es wird auch als „Schmieden“ bezeichnet und kann in zwei Arten unterteilt werden: Bei der ersten handelt es sich um den Prozess, bei dem der Knüppel in diesem Bereich erhitzt wird und das Schmieden in diesem Bereich begonnen und abgeschlossen wird; Die zweite besteht darin, dass der Knüppel in diesem Bereich erhitzt wird und mit dem Schmieden in diesem Bereich begonnen wird. Und kontrollieren Sie eine große Verformung, um den Schmiedeprozess im Zweiphasenbereich abzuschließen, der als „Unterschmieden“ bezeichnet wird. Im Vergleich zum Schmieden im Zweiphasenbereich kann durch Schmieden eine höhere Kriechfestigkeit und Bruchzähigkeit erzielt werden und es trägt auch zur Verbesserung der Ermüdungsleistung von Titanlegierungen bei.

2.3 Isothermes Gesenkschmieden einer Titanlegierung

Dieser Prozess nutzt die Superplastizität und den Kriechmechanismus des Materials, um komplexere Schmiedestücke herzustellen, und erfordert, dass die Form vorgewärmt und im Bereich von 760-980 Grad gehalten wird; Die hydraulische Presse übt einen Druck mit einem vorgegebenen Wert aus und die Arbeitsgeschwindigkeit der Presse wird durch den Rohling gesteuert. Der Verformungswiderstand wird automatisch angepasst. Da stattdessen die Form erhitzt wird, ist es nicht erforderlich, sich schnell bewegende Balken zu verwenden, um ein Abschrecken zu vermeiden. Viele in Flugzeugen verwendete Schmiedeteile zeichnen sich durch dünne Wände und Rippenhöhe aus, weshalb dieses Verfahren in der Luftfahrtherstellung angewendet wurde, beispielsweise das isotherme Präzisionsgesenkschmiedeverfahren der TB6-Titanlegierung für einen bestimmten Typ von inländischen Flugzeugen.

Der Schmiedeprozess von Titanlegierungen wird häufig in der Luft- und Raumfahrtherstellung eingesetzt, und der isotherme Schmiedeprozess wurde zur Herstellung von Motorteilen und Flugzeugstrukturteilen eingesetzt. Auch in Industriebereichen wie Automobilen, Elektrizität und Schiffen erfreut es sich immer größerer Beliebtheit. Im Ausland wurde die Anwendung von Titanlegierungen auf ein sehr hohes Niveau entwickelt, TiAL-Legierungen und intermetallischen Verbindungen, die bei höheren Temperaturen verwendet werden, wurden Aufmerksamkeit geschenkt und es wurde viel Forschung betrieben; Um diese Materialien besser anwenden zu können, wurde gleichzeitig viel über den Verformungsprozess geforscht. Auch der Erforschung von Subtitanlegierungen mit höherer Festigkeit wird zunehmend Aufmerksamkeit geschenkt. Die Anwendung von Titanlegierungen und die Erforschung des Schmiedeprozesses werden weiterhin ein heißes Thema sein.