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熔模精密铸造技术现状
1、铝合金熔模精密铸造 技术铝合金铸件由于密度低、比强度高、耐蚀性好、易成形、成本低等优点,在先进武器装备中大量应用。铝合金精密铸造技术是指大型、薄壁、复杂、整体、高性能铝合金构件无或少余量铸造,轮廓尺寸一般为1 500 mm壁厚为3 mm左右,铸件性能基本达到中等变形合金性能指标,为无或少加工余量。欧美等发达国家广泛采用整体精密铸造技术,研制出了各类大型薄壁整体结构铝合金精密铸件,用于先进作战飞机与机体、导弹发动机与弹体、高机动装甲车辆发动机等关键部位,并替代部分铝合金锻件和饭金件。
近年来,随着数值模拟仿真技术的快速发展,实现了薄壁复杂整体铝合金精密铸件的计算机辅助设计与工艺优化,提高了工艺设计水平,缩短了产品的研发周期。
2、镁合金熔模精密铸造技术镁合金作为商用金属结构材料,具有比强度高、铸造成形性好、阻尼吸震降噪性能优越、电磁屏蔽能力强、机加工及表面装饰性能良好、易于回收利用等优点。镁合金精密铸件在20世纪50年代,就开始在航空工业上广泛应用,在8236轰炸机上,共使用8 600 kg的镁,其中30%为镁合金精密铸件。近年来航空工业采用各种措施增加镁合金精密铸件的用量,如航空发动机零件、油箱隔板、飞机长析、翼肋、飞机舱体隔框、直升机发动机后减速机匣、涡轮喷气发动机的前支撑壳体等各类承力与辅助构件。欧美等发达国家通过对镁合金精密铸造技术基础的深入研究,提高精密铸造用原辅材料品质,采用先进的工艺设备,集成计算机辅助工艺设计与先进的管理技术,研发出镁合金熔炼、金属液输送、反重力浇注一体化气体保护技术,使镁合金熔体在熔炼、转移和浇注过程中得到有效的气体防护,实现了镁合金精密铸件的批量生产,图4为国外航空发动机用典型镁合金精密铸件。国内铸造镁合少,强度低,耐蚀性能较差,主要用于航空发动机的各种机匣、壳体、进气口等部位。目前国内镁合金精密铸件尺寸达到2 000 mm左右,壁厚约为5 mm。
3、钦合金熔模精密铸造技术 随着航空制造业近年来的快速发展,大尺寸精密钦合金铸件由于整体尺寸精度高、刚度好、质量轻、稳定性高等特点,越来越受到设计方的青睐。在Bell-Boeing V-22直升机传动系统中,Howmet和Bell-Helicopter用3个钦合金整体精密铸件与32个紧固件代替了过去由43个铝合金锻件与536个紧固件制成的组件,大幅降低了组件质量,制造成本降低30%,制造周期缩短62%。美国F-2 2战斗机在垂尾方向舵作动筒支座与其他关键承力部位大量采用钦合金精密铸件,约占其整体结构质量的7. 1%。
美国于20世纪60年代就开始了钦合金精密铸造技术的研究,开发出了熔模陶瓷铸型、机加工石墨铸型及热等静压等技术。美国Howmet公司1984年己能生产尺寸达400 mm以上的大型复杂薄壁整体钦合金精密铸件,德国Ti-A1公司1986年也具备了该技术生产能力。 20世纪80年代,美国PCC公司制造了直径达2 000 mm的UE90发动机风扇轮毅,是目前世界上的钦合金精密铸件,铸造尺寸公差可达士0. 13 mm,最小壁厚为1. 0~2. 0 mm。国内自20世纪70年代末开展了铸造钦合金及其成形工艺研究,通过引进国外技术并进行消化吸收与技术创新,形成了具有部分自主知识产权的钦合金精密铸造技术。研究和推广应用了ZTC4 ZTA7和ZTA15等航空铸造钦合金,并先后开发和掌握了机械加工石墨型、捣实型、特殊砂型及多种熔模铸造工艺,包括熔模石墨型、钨面层陶瓷型及氧 化物陶瓷型等工艺技术。
4、高温合金熔模精密铸造技术高温合金精密铸件在先进武器装备中的应用较为广泛,如飞机发动机涡轮机匣、级间机匣、前置扩压器、调节片与大型燃机叶轮等。熔模精密铸造技术应用于高温合金生产起始于20世纪70年代,随着后来热等静压及过滤净化等技术的发展,铸件冶金缺陷大大减少,性能显著提高。它主要包括超高温材料精密铸造技术、超高温复合材料精密铸造技术与定向凝固复杂空心叶片精密铸造技术。
国外一直将大型复杂高温合金构件整体 技术作为航空发动机性能与竞争力提升的支撑点。在多种军民用航空发动机中成功应用了大量的大型高温合金整体精密铸件。 CFM56发动机进气机匣外廓尺寸为1 024 mmX209 mm、最小壁厚为2 mm;PW4000系发动机进气机匣附带15个空心支板、外廓尺寸达似360mmX310 mm。20世纪80年代以来,国外对发动机关键热端部件—涡轮工作叶片与导向叶片的结构、材料及制造技术进行了深入的研究,己相继研制出了具有高效气冷效果的叶片冷却系统、材料和制造技术。
( )主营的项目: 、 、 产品质量稳定,交货及时,远销荷兰瑞士等国。