近日,據(jù)塔斯社報道,俄羅斯彼爾姆國立科研理工大學(PNRPU)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種提高用于制造飛機發(fā)動機的鈦合金耐久性方法,這將對燃氣渦輪發(fā)動機零部件開發(fā)和生產(chǎn)具有重大意義。
那么,什么是鈦合金呢?
鈦合金是以鈦為基礎加入適量其他元素而形成的合金,具有強度高、耐腐蝕、耐熱性能好以及化學性能穩(wěn)定等特點。較其他金屬材料而言,鈦合金具有一系列比較優(yōu)勢,能夠有效降低航空機體重量,同時又兼具可靠性和經(jīng)濟性,可替代鋼、鋁合金等金屬在飛機及發(fā)動機的制造材料使用,如鍛造鈦風扇、壓氣機盤和葉片、發(fā)動機罩、排氣裝置等零件以及飛機的大梁隔框等結構框架件。因此,鈦合金也被譽為“太空金屬”與“戰(zhàn)略金屬”,被廣泛應用于航空、航天領域。此外,鈦合金還被應用于艦船、兵器、生物醫(yī)療、化工冶金、海洋工程等領域,是國家重要戰(zhàn)略金屬材料之一。
近些年,隨著國內(nèi)外軍民用飛機更新?lián)Q代的加速,對飛機性能要求不斷提高,而飛機性能的改進首先需要從材料入手,鈦合金作為結構材料具有明顯的優(yōu)勢,它不僅能使零件本身減重,而且支撐部件減重,因此具有廣闊的市場空間和應用場景。
從兩大國際飛機制造商的數(shù)據(jù)來看,波音和空客主要機型的用鈦量正逐步提高。據(jù) 《2020年中國鈦工業(yè)發(fā)展報告》(賈翃等,2020),全球航空鈦合金消費量占整體消費量的46%,而國內(nèi)航空航天鈦合金消費量占整體消費量的18%。對于我國,就國產(chǎn)大飛機量產(chǎn)而言,據(jù)預測,到2025年C919將占據(jù)全球商飛1/5的份額,即大約2000架的需求,對應7840噸的機身鈦含量,假設損耗率為80%,C919將帶來約4萬噸的鈦合金需求(不含發(fā)動機),鈦合金或將迎來空前的發(fā)展機遇。
但對于鈦合金量產(chǎn)來說,離不開關鍵的生產(chǎn)設備。鑫藍海作為一家集研發(fā)、設計、制造、生產(chǎn)、服務于一體的專業(yè)化智能特種冶金裝備整體解決方案提供商。目前已擁有成熟的特種冶金裝備生產(chǎn)線,同時裝備也在市場上得到有力驗證,并獲得客戶的高度認可,下面一起來了解下鑫藍海自主設計生產(chǎn)的鈦合金生產(chǎn)裝備吧~
海綿鈦及其合金全自動稱重混布料裝置(TWS),主要包括:海綿鈦自動上料裝置、鈦存儲料倉及振動送料裝置、鈦稱重配料裝置、合金原料存儲料倉、振動落料裝置、合金元素稱重配料裝置、TiO2 粉料倉及螺旋送料裝置、TiO2 稱重配料裝置,水平送料復稱料斗小車裝置,斜升送料裝置以及混料裝置等。
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全自動配料,配料工作程序化、標準化,提升企業(yè)自動化程度,降低勞動工作強度;
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操作軟件窗口分級管理,配方保密,保護企業(yè)核心技術不外泄;
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提升配料產(chǎn)量和精度,減少原料的浪費,降低生產(chǎn)成本;
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操作流程簡單,無需專業(yè)的配料人員,減少用人成本;
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監(jiān)控并自動記錄配料數(shù)據(jù),實現(xiàn)產(chǎn)品質量可追溯,滿足航空行業(yè)客戶對鈦合金企業(yè)的要求,增強企業(yè)競爭力;
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可根據(jù)企業(yè)現(xiàn)場情況進行合理布置全自動配料設備,使工廠的設備布置流程更加美觀,滿足客戶的參觀考察。
真空自耗重熔爐(RVAR),在高真空環(huán)境下進行自耗重熔有色活性金屬,是專門用來熔煉有色活性金屬鈦、鋯及其合金等的特殊冶金設備。有色金屬自耗重熔可進行一次、二次或三次熔煉,從而充分發(fā)揮爐體結構優(yōu)勢和金屬凝固品質。有色金屬化學性質活潑,易于發(fā)生爆炸風險,鑫藍海專業(yè)設計了防爆安全系統(tǒng),如氬氣大流量緊急回填、設置防爆墻(洞)和防爆閥,極大保障生產(chǎn)安全性。
產(chǎn)品特點:
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裝機熔煉同比較小,節(jié)能環(huán)保,降低運營成本;
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電極采用伺服電機驅動系統(tǒng),用于電極的快、慢速運動;
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輔助電極采用氣動夾緊,確保輔助電極與導電拉桿的可靠連接與接觸;
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熔煉的所有數(shù)據(jù)都存儲在PC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,并對收集數(shù)據(jù)進行分析;
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采用高精度、全溫補償稱重系統(tǒng),對整個電極進給系統(tǒng)和電極進行實時稱量;
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采用高效、可靠、穩(wěn)定的VRT或SCR熔煉電源技術;
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冷卻水系統(tǒng)采用節(jié)能閉合水系統(tǒng)。
真空感應凝殼爐(VISM),在真空或控制氣氛的條件下,在感應線圈內(nèi)分片式水冷銅坩堝內(nèi)熔煉金屬的冶煉成套設備,主要是由電源及電極控制系統(tǒng)、坩堝及其翻轉裝置、工作平臺、爐體、氣動快速提升裝置、電極升降傳動裝置、真空系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)和離心澆鑄裝置組成。
真空感應凝殼爐熔煉會生成一層均勻厚度的凝殼,液態(tài)金屬本身和凝殼、銅坩堝一起起到熱敏電阻作用,減少了液態(tài)熔池的徑向熱傳導。一旦凝殼生成了后續(xù)所有的熔煉過程只需要一定重量的原料就可以得到等量的鑄件重量,生成的凝殼重量僅有不到原料重量的10%,有著很高的金屬收得率。
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設備系統(tǒng)可更換為采用陶瓷坩堝的傳統(tǒng)感應爐;
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未來,鑫藍海將繼續(xù)深耕于特冶行業(yè),全力打造數(shù)字化、智能化、自動化的特種冶煉裝備,全面攜手產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè),共同填補國內(nèi)高端高溫合金市場空白,我們誠摯地歡迎您與我們聯(lián)系,進一步了解與體驗我們的特種冶煉裝備!