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钛及钛合金铸件应用在哪些场合?钛合金风机厂家给我们具体的详解?

所属分类:行业资讯    发布时间: 2020-10-23    作者:admin
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钛及钛合金具有密度低、比强度高、耐腐蚀、线膨胀系数小、生物相容性好等优异性能,是航空、航天、海洋运输、化工、冶金、医疗卫生等行业不可缺少的结构材料。工业上.初使用的钛及钛合金零件,都是变形零件。随着其用量的增加和应用范围的扩大,变形反映出加工能力大、材料利用率低和生产成本高的缺点,因此铸造技术得到了发展。钛铸造是一种经济、简单的近成形工艺。钛和钛合金在熔融状态下具有很高的化学活性。为了与各种耐火材料反应,很难熔化和铸造。需要有特殊的成型材料、成型工艺和特殊的熔铸设备。下面宝鸡钛合金风机厂家给我们具体的详解。

钛及钛合金铸件应用在哪些场合?钛合金风机厂家给我们具体的详解?

我国钛铸造冶炼铸造设备90%以上采用真空自耗电极电弧炉和离心铸造。坩埚为水冷铜坩埚,钛液.大浇注量为500 kg。

自耗电极电弧熔炼法使用钛或钛合金制成的自耗电极作为阴极,水冷铜坩埚作为阳极。大电流熔炼时,钛电极的熔化速度远大于钛的凝固速度,熔化后的电极以液滴形式进入坩埚,形成熔池;熔池表面被电弧加热,始终处于液态。底部接触坩埚的周边被循环水强制冷却,导致自下而上的结晶。该方法具有结构简单、维护成本低、易于扩展等优点。缺点是浇注温度难以调控。一旦停止电弧,必须在3~5秒内将所有熔融金属倒出坩埚,否则温度急剧下降,熔融金属的过热度不高,使液体的流动性和加料能力较差。自耗电极电弧熔炼对电极质量要求高,要求电极内部结构致密。冶炼过程中有很大的危险。稍有不慎就会造成电弧损坏坩埚,造成坩埚外壁强制冷却的循环水进入坩埚,污染钛液,水蒸气损坏真空泵系统。

钛合金铸件的成型工艺主要包括金属模具、机加工石墨模具、金属表面陶瓷模具外壳和氧化物陶瓷模具外壳。

金属模具在钛合金铸造领域,用作模具的金属材料主要包括铜、钢、铸铁、钨、钼等。与石墨加工模具统称为硬模具系统。由于工艺分模困难,用这种方法很难制造出形状复杂的钛铸件,而且大部分只用于特定的铸件。

难熔钨粉用作金属表层陶瓷外壳的难熔材料,熔点高,与钛液接触时化学稳定性好。但钨粉应具有较高的纯度,杂质含量不应超过规定标准,否则会影响钛铸件的质量。钨表面熔化模型壳必须用溶剂脱蜡,在专用脱蜡罐中进行,对人体健康危害大,污染环境。钨表面壳的高温焙烧必须在还原气氛中进行。脱蜡后沉积在壳体表面的模具材料灰不易燃烧,浇注时容易与液态钛反应,在铸件表面形成气孔。涂膏工艺性能差,悬浮性差,使用寿命短,不易保存,价格高。氧化物陶瓷外壳是以惰性氧化物为表面外壳的耐火材料。各种氧化物材料对熔融钛合金的化学稳定性由低到高的顺序为:二氧化硅、氧化镁、氧化铝、氧化钙、氧化锆、氧化钇和氧化钍。ThO2因为有放射性,基本不用。氧化钙容易吸收水分,阻碍了它的应用。目前熔模铸造模具的表层和相邻表层主要采用Y2O3和ZrO2。

未经稳定化处理的氧化锆不能用作铸造钛的成型材料,因为它会发生同素异形体转变,常温下为单斜晶体,高温下为四方晶体,高温下为立方晶体。当单斜晶体转变为四方晶体时,型壳会随着约9%的体积变化而开裂。通常在氧化锆中加入4%~8%的CaO,经高温电熔或煅烧后可得到稳定的氧化锆固溶体(用Y2O3稳定)。工业上,氧化锆多采用电熔的方式进行熔融。

Y2O3和氧化锆一样,必须在高温下稳定后才能用作钛合金成型材料。Y2O3陶瓷壳体具有导热系数低、强度高等优点,铸件表面质量好,但Y2O3价格昂贵,难以获得。

随着钛及钛合金铸造技术的发展和成熟,热等静压技术的诞生及其在钛合金铸件上的成功应用,铸件质量问题得到了很好的解决,铸件的可靠性得到了提高。自20世纪80年代以来,钛及钛合金铸件在航空、航天等领域的应用每年增长20%。

在铸造技术上,从单件铸造发展到由几个或几十个零件组成的大型整体铸造。应用范围已经从早期的应力很小的非临界静态结构件发展到航空发动机中的零部件,完全取代了一些变形的钛合金、铝合金和钢零件。

随着航空发动机推重比和刚度要求的提高,一些关键的钛合金部件需要制成大型、复杂、薄壁的精密铸件。钛合金精密铸件已用于一些先进航空大型涡轮发动机的风扇罩、中间罩、前罩和压气机罩。大型客机的风道、隔热罩、支架、机架、耳轴、支撑架、刹车壳也用钛合金精密铸件代替。在军用飞机上,钛合金铸件的使用逐渐增多,如轴承、车架、支架、刹车钩、机翼上的受力物体、方向舵旋转装置支架、传动外壳零件、吊架支撑附件等。实践证明,钛合金铸件在飞机上的应用是成功的、可靠的。而且,在生产成本方面,由于使用钛合金铸件,设计、加工、紧固、装配等。飞机的一些机构已经变得比没有钛合金铸件的原始机构简单,因此大大降低了飞机的制造成本。钛合金铸件主要用于航天领域的导弹、航天飞机和人造卫星。其应用部件主要有:导弹外壳、尾翼、舵翼和连接座等。航天飞机和宇宙飞船的支架、框架、支架、附件、外壳等。由于钛合金铸件刚性高、重量轻、热膨胀系数相当于光学玻璃,所以也用于支撑架、基座,连接架、人造卫星外壳等光学仪器。钛及钛合金铸件也广泛应用于日常工业生产中。钛及钛合金因其优异的耐腐蚀性能,在化工等耐腐蚀行业中是不可替代的材料。广泛应用于化工、造纸、石油、制碱、冶金、农药等行业。主要应用产品为工业纯钛和钛钯合金制成的铸造钛泵和钛风机,以及各种类型的阀门,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健康素质的提高,钛合金因其疲劳强度高、与人体亲和力强等诸多优点,在医疗卫生领域得到越来越多的应用。如铸造钛合金髋关节假体、膝关节假体、假肢、假牙等。钛合金精密铸件广泛应用于运动器材领域,如自行车配件、高尔夫球头等。特别是钛合金高尔夫球杆头市场容量.大,但铸造工艺复杂。

以上就是宝鸡钛合金风机厂家给我们详解的钛及钛合金铸件的应用领域,希望对大家有所帮助,更多专业问题,欢迎来电咨询!

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