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细晶铸造技术概述

发表时间:2022-08-01 09:32


细晶铸造技术概述

第一节技术概况

国外近二十年来集中力量发展了高温合金定向铸造和单晶铸造技术,主要是为了提高航空发动机高压涡轮叶片的高温工作能力,从而增大发动机的推力,并延长其工作寿命。与此同时,航空发动机的恶劣工况对在中低温条件下工作的低压涡轮叶片、整体叶盘和涡轮机匣等高温合金铸件的低周疲劳寿命提出了更高要求。但是这类铸件在普通熔模精铸工艺生产条件下,-般为粗大的树枝晶或柱状晶,晶粒平均尺寸大于4mm,较典型的为4~9mm。由于晶粒粗大及组织、性能上的各向异性,很容易导致铸件在使用过程中疲劳裂纹的产生和发展,这对于铸件的疲劳性能尤其是低周疲劳性能极为不利,并且造成铸件力学性能数据过于分散,降低了设计容限。随着对发动机的整体寿命和性能要求的进-步提高,改善铸件的中低温疲劳性能及其他力学性能显得十分重要。这便导致了细晶铸造技术的产生和发展。

第二节细晶铸造发展趋势

工业发达国家,尤其是美国和德国,早在20世纪70年代末就开展了高温合金细晶

细晶精密铸造新技术铸造技术的研究和应用,在20世纪80年代中后期该项技术发展趋于成熟,目前正在航.空、航天工业领域中扩大其应用范围,如美国Howmet公司利用细晶铸造技术成功地制造了Mod5A.Mar-M247.IN713C.1N718等高温合金整体涡轮,使涡轮的低周疲劳寿命提高了2-3倍。德国、法国在新型号航空发动机上也采用了细晶整体涡轮铸件。国内对高温合金细晶铸造技术的研究从20世纪80年代末开始起步,经过“八五”和“九五”期.间的研究和应用,我国航空制造业建立了专门的细晶铸造设备,对高温合金细晶铸造工艺进行了较系统的试验,研制了一-批镍基高温合金细晶铸件,并已应用于航空发动机中,在细晶铸造研究领域内取得了重要的进展。

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