工藝創(chuàng)新在航空材料中的作用-wenkub.com
2025-01-12 22:37 本頁(yè)面
【正文】 讓我們共同努力，不斷創(chuàng)新出更上一層樓的高性能、高效率、低成本、低污染的新材料、新工藝，為中華民族的騰飛和偉大祖國(guó)的振興貢獻(xiàn)出自己的一份力量。4. 結(jié)束語(yǔ)材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的發(fā)展歷程反映了一個(gè)辯證關(guān)系：成分創(chuàng)新與工藝創(chuàng)新密不可分，相輔相成，互相依賴(lài)，互相促進(jìn)。鋁板如果出現(xiàn)裂紋，會(huì)向各方向擴(kuò)展而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，而 GLARE壁板一旦出現(xiàn)裂紋卻不會(huì)繼續(xù)擴(kuò)展?！?A380采用了大量的稱(chēng)為 GLARE的創(chuàng)新性材料，其主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是新型的復(fù)合工藝?！? 應(yīng)用：原用于制造沖浪船，后來(lái)美國(guó)泡沫基體公司用該復(fù)合工藝制成 X45無(wú)人作戰(zhàn)機(jī)的輕型機(jī)翼，既具有高強(qiáng)度，也顯著降低了成本，獲波音公司2023年供應(yīng)商創(chuàng)新獎(jiǎng)。——F35 （ JSF）的垂尾及平尾原來(lái)采用鋁合金蜂窩芯 /復(fù)合材料蒙皮結(jié)構(gòu)，為進(jìn)一步減輕結(jié)構(gòu)重量，成功地用 RTM技術(shù)驗(yàn)證了全復(fù)合材料結(jié)構(gòu)（石墨纖維 /雙馬樹(shù)脂）的垂尾，使零件數(shù)從原來(lái) 13個(gè)減至 1個(gè)，緊固件取消了 1000個(gè)，制造費(fèi)相應(yīng)減少 60% 以上。S)；③ 對(duì)增強(qiáng)纖維有良好的浸潤(rùn)性、匹配性和粘附性；④ 固化時(shí)不產(chǎn)生揮發(fā)物或其他不良副反應(yīng)；—— 環(huán)氧樹(shù)脂一般能適應(yīng)上述要求，如用雙馬來(lái)酰亞胺，則可用各種單體與它聚合或加入活性稀釋劑。第二級(jí) 較高溫度過(guò)時(shí)效（通常水冷），以提高抗腐蝕性。mm3/2da/dN，mm/周TC11(β熱處理)TC11(α＋β熱處理)Ti10V2Fe3Al 高溫合金粉末盤(pán)的雙性能熱處理工藝F119的 DTPIn100粉末盤(pán)采用雙性能熱處理，高溫處理的外緣獲得高的 K1C、 蠕變抗力和低的 da/dN，而低溫處理的內(nèi)緣則獲得高的 。 **ψ/ψ0為520℃ (BRCT)或 500℃ (α＋ β熱處理 )100h或 500h熱暴露后與暴露前斷面收縮率的比值?！癫牧侠寐矢?。某渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)用 GH742噴射成形沉積坯制成渦輪盤(pán)半成品的過(guò)程噴射成形 GH742渦輪盤(pán)成品 激光成形（ Lasform）工藝●在美政府的國(guó)防先進(jìn)研究項(xiàng)目局和海軍研究辦公室的資助下，由兩個(gè)大學(xué)（ Johns Hopkins大學(xué)和賓夕法尼亞州大學(xué)）、兩個(gè)公司（ MTS系統(tǒng)公司和 AeroMet公司）聯(lián)合研究成功?！? GE公司噴射成形高溫合金渦輪盤(pán)將用于新一代GE90發(fā)動(dòng)機(jī)，見(jiàn)圖?！? BIAM研制成功的 FGH95渦輪盤(pán)與 DD3單晶葉片已在渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)上長(zhǎng)期試車(chē)通過(guò) 噴射成形工藝◇ 與多工序的鑄錠 /熱變形的傳統(tǒng)工藝相比，由于它是由金屬液直接霧化和沉積成近凈型半成品，因此周期短，成本低?！窀邷睾辖鸱勰┍P(pán)的工藝路線GE公司早期沒(méi)有采用 PW 公司的超塑性鍛造工藝，而采用了熱等靜壓工藝。細(xì)化途徑：振動(dòng)法、熱控法、細(xì)化劑法● 細(xì)晶精鑄工藝斯貝發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)器細(xì)晶葉盤(pán)。例如型芯材料（定向常用氧化硅，單晶常用氧化鋁），凝固成形過(guò)程的數(shù)值模擬等?！翊龠M(jìn)了鈦合金鑄件在 F22等飛機(jī)上的大量應(yīng)用， F22就有 6個(gè)大型 Ti6Al4V鑄件，連 F22的側(cè)機(jī)身與機(jī)翼的接頭這種非常關(guān)鍵的零件都采用了 Ti6Al4V鑄件，無(wú)疑這是鈦合金鑄造技術(shù)邁出的非常大的一步！——2023 年初 Howmet公司又接到一批 F22大型鈦鑄件的訂貨合同，總價(jià)值 800萬(wàn)美元。F119發(fā)動(dòng)機(jī)（ F/A22用） F119發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)第 5級(jí)阻燃鈦合金可調(diào)式導(dǎo)流葉片金屬型鑄件●小型件 → 大型整體發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣 → 大型復(fù)雜整體飛機(jī)結(jié)構(gòu)件●應(yīng)用典例之一 ——V22 Osprey 垂直起落飛機(jī)（傾轉(zhuǎn)式旋翼）的轉(zhuǎn)接座（見(jiàn)圖）V22 Osprey飛機(jī) Ti6Al4V 轉(zhuǎn)接座 大型復(fù)雜整體結(jié)構(gòu)件熔模精鑄●應(yīng)用典例之二 ——F22 飛機(jī)的垂尾方向舵作動(dòng)筒支座F22（ 2023年前開(kāi)始服役）● 為什么要用？主要是為了大幅度減少零件數(shù)而顯著降低成本、縮短周期和減輕結(jié)構(gòu)重量。●分 GMM（重力金屬型鑄造）和 VDC（真空金屬模鑄造）。拉制后用化學(xué)銑削法去除銅套，纖維表面光滑，截面均勻，還可防止斷絲。冷拉超細(xì)纖維的直徑越小，強(qiáng)度越高。原來(lái)高含量碳的加入雖會(huì)導(dǎo)致脆性，但也能阻止晶粒長(zhǎng)大而獲得超細(xì)晶粒（平均直徑為九個(gè)微米），從而在一定條件下使它處于超塑性狀態(tài)。鍛打?qū)毜兜蔫F坯產(chǎn)于印度，能被敘利亞工匠鍛成削鐵如泥的寶刀，但運(yùn)至歐洲讓最高明的工匠鍛造時(shí)，卻脆得無(wú)法成形。其中以急冷式 β模鍛工藝為主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)的 TA12鈦合金應(yīng)用研究獲部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，而近β鍛造工藝最近獲國(guó)防科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。因此，國(guó)內(nèi)外均在發(fā)展高溫形變強(qiáng)韌化工藝，花樣頗多，如近 β鍛、準(zhǔn) β鍛、亞 β鍛、 β鍛、全 β鍛等，均在不同程度上提高了 KIC和蠕變強(qiáng)度，減慢了da/dN，其 δ和 ψ雖在多數(shù)情況下有不同程
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1