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钛及钛合金铸件广泛的应用领域

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钛及钛合金铸件广泛的应用领域

发布日期:2019-08-14 作者: 点击:

   钛及钛合金具有密度低,比强度高,耐腐蚀,线胀系数小,生物相溶性好等优异性能,在航空、航天、远洋运输、化工、冶金、医疗卫生等行业中都是不可缺少的结构材料。工业上最初应用的钛及钛合金制件都是变形件,随着其用量的增多和应用范围的扩大,变形反映出机械加工量大,材料利用率低,生产成本高等弊端,于是铸造技术由此发展起来。钛铸造是比较经济且又容易实现的近成形工艺。钛及钛合金在熔融状态下具有高化学活性,要与常用的各种耐火材料发生化学反应,熔炼和铸造成形难度很大,必须有其专用的造型材料和造型工艺以及专用的熔炼与铸造设备。

钛及钛合金铸件广泛的应用领域

   随着钛及钛合金铸造技术的发展和日益成熟,加上热等静压(HIP)技术的诞生和在钛合金铸件方面的成功应用,钛板厂家">钛板厂家较好的解决了铸件的质量问题,提高了铸件的可靠性。从20世纪80年代以后,钛及钛合金铸件在航空、航天及其他方面的应用每年以20%的速度递增。铸造工艺方面,目前已经由单件铸造发展到几件或几十件零件组合成的大型整体铸件。应用范围已经从早期的受力不大的非关键静止结构件发展到成为航空发动机中的构件组成部分,完全取代了一些变形钛合金、铝合金、钢件。随着航空发动机对推重比和刚度要求的提高,要求其中的一些关键钛合金构件做成大型复杂薄壁的整件精铸件。一些先进的航空大型涡轮发动机风扇机匣、中介机匣、前机匣、压缩机机匣等都开始使用钛合金精铸件。大型客机的导风管、隔热屏、支架、框架、耳轴、支撑架、刹车壳体、等也都以钛合金精铸件替代原来的构件。军用飞机方面,钛合金铸件的使用也逐步在增加,如:支座、框架、支架、制动勾、机翼上受力物件、方向舵转动装置支架、变速装置壳件、吊架支撑附件等,实践证实了钛合金铸件在飞机上的应用是成功、可靠的。不仅如此,在生产成本上,由于使用了钛合金铸件,使飞机的某些机构的设计、加工、紧固、装配等都变得比原来未使用钛合金铸件时的机构简化了,从而大大降低了飞机的制造成本。钛合金铸件在航天领域中主要用于导弹、航天飞机飞船、人造卫星。其应用部位主要为:导弹壳体、尾翼、舵翼及连接座等,航天飞机和飞船支架、框架、支座、附件、壳体等,由于钛合金铸件具有高的刚性、轻的重量和光学玻璃相当的热膨胀系数,也应用于人造卫星及其他光学仪器的托框、基座、连结架以及壳体等。

   钛及钛合金铸件在日常工业生产方面也有着广泛的应用领域。由于钛及钛合金具有良好的耐腐蚀性能,是化工及其他耐腐蚀工业的不可替代的材料。广泛应用于化工、造纸、石油、制碱、冶金、农药等工业。主要应用产品是以工业纯钛和钛—钯合金为材质的铸造钛泵、钛风机,各种不同类型的阀门,如:截止阀、球阀、旋塞阀、闸阀、蝶阀、止回阀等。

  随着人们生活水平的提高和对健康质量要求的提升,钛合金以其高的疲劳强度,和人体超强的亲和力等诸多优点,也被越来越多的用在医疗卫生领域。如:铸造钛合金髋关节修复件、膝关节修复件、人体假肢、口腔修复等等。运动器械领域钛合金精密铸件的用量非常巨大,如:自行车配件,高尔夫球头。尤其是钛合金高尔夫球头市场容量最为巨大,但铸造工艺比较复杂。

  目前,钛及钛合金铸件的使用范围还在扩展,更多的应用领域也在相继研究,但还存在着一些问题:1.合金品种少、牌号少,基本上常用的钛合金都是工业纯钛铸件和TC4合金铸件。2.铸件应用范围小,大部分铸件都用在了石油化工行业(工业纯钛铸件),航空、航天领域应用很少,致使我国钛铸造工业的工艺和技术水平难以提高。3.造型工艺普遍落后,大部分厂家都是用石墨型造型工艺(机加工石墨型和捣实石墨型),而熔模精密铸造应用很少。铸造出的铸件表面比较粗糙。4.熔炼设备基本上都为真空自耗电极电弧凝壳炉,熔炼过程危险性较高,熔化金属液过热度不高,造成铸件表面易产生流痕、冷隔等缺陷,薄壁零件成形困难。

  为改善我国钛铸造工业生产的落后状态,提高我国铸钛工业的整体工艺和技术水平,钛板厂家还需进行以下几方面的研究:1.改进现有的造型工艺,研究新的粘结剂和造型材料,简化工艺,缩短生产周期,降低生产成本。2.研究和发展新的熔炼和铸造设备及其技术,提高金属液的过热度,改善和提高铸造钛液的流动性和充型补缩能力,为研制大型复杂薄壁整体精铸件创造有利条件。3.进一步扩大计算机模拟凝固技术在钛合金铸造中的应用,以提高铸件质量,减小铸件的废品率。4.研究和发展钛合金铸件的各种热处理工艺和热化学处理技术,以改善钛合金铸件的微观组织结构,提高铸件的力学性能。5.熔模铸造只能生产中小型铸件,应寻求一种生产更大型、更净形、更高效铸件的造型工艺,提高钛合金铸件的生产能力。


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关键词:钛板加工,钛板标准,钛板厂家

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