Tillämpning av högtemperaturlegeringar inom flygområdet
1. Fyra varma delar
Högtemperaturlegeringar används huvudsakligen i de fyra varma komponenterna i flygmotorer:
Förbränningskammare: Förbränningskammaren är källan till mekanisk energigenerering. Förbränningskammarväggarna och förbränningskammaren är huvudsakligen gjorda av högtemperaturlegeringsmaterial eftersom de måste tåla temperaturer över 800 grader. Materialet måste ha god utmattningsbeständighet, stark oxidationsbeständighet och bra skärprestanda.
- Turbinblad: Turbinblad är de mest kritiska komponenterna i flygmotorer. Turbinbladen måste tåla höga temperaturer och måste klara stora centrifugalpåkänningar, vibrationspåkänningar, termiska påkänningar etc. Huvudmaterialet som används vid tillverkning av turbinblad är gjuten högtemperaturlegering. För närvarande används enkristall högtemperaturlegeringar i stor utsträckning vid tillverkning. Denna legering har draghållfasthet, hållbarhet, kryputmattning, oxidationsbeständighet och varmkorrosionsbeständighet.
- Ledskovel: Ledskoveln är en komponent som används för att justera flödesriktningen för gasen som kommer ut ur förbränningskammaren. Det är en av de delar som drabbas av den största termiska chocken på flygmotorn. Materialet har hög temperaturoxidationsbeständighet, bra motstånd mot termisk utmattning och mekanisk utmattning, hög värmeledningsförmåga och låg värmeutvidgningskoefficient.
- Turbinskiva: När turbinskivan arbetar når fälgtemperaturen 550-750 grader, medan hjulets centrumtemperatur bara är cirka 300 grader, vilket orsakar en stor temperaturskillnad över hela komponenten; den bär betydande centrifugalkraft när den roterar; den tål stora påfrestningar vid start och parkering. trötthetscykel. Materialet måste ha hög hållfasthet. Bra plasticitet och bra termisk utmattningsbeständighet.
2. Flygfästen
De huvudsakliga fästelementprodukterna på flygplansmotorer inkluderar olika typer av bultar, nyckelskruvpålar, självlåsande muttrar, gänghylsor, stift, rördelar och kopplingar, etc.
- Hög temperatur och hög hållfasthet bultar och skruvar
Bultar och skruvar gjorda av material som GH4169 är för närvarande de mest använda högtemperatur- och höghållfasta fästelementen i flygmotorer. Efter värmebehandling når draghållfastheten hos sådana delar σb Större än eller lika med 1250Mpa, och gängorna i denna typ av höghållfasta fästelement bearbetas genom varmvalsning. Teknik är riktningen för forskning och utveckling.
- Dra åt bultarna
Motorturbinbultar och smala spännbultar med hög precision är viktiga lastbärande delar av flygmotorer. Denna typ av fästelement bearbetas vanligtvis från smidesämnen, och materialen är huvudsakligen högtemperaturlegeringar och titanlegeringar. Förutom krav på hög temperatur, hög hållfasthet och hög precision har sådana delar även strukturella former och krav på smala skaftdelar. Bearbetningssvårigheterna för denna typ av delar ligger främst i höghållfast gängvalsning och bearbetningsdeformationskontroll av smala axlar.
- Nyckellåsande skruvpålar och skruvhylsor
Nyckellåsande skruvpålar och gängade hylsor är en nyutvecklad teknik för anslutning av flygfästen under de senaste åren. Denna anslutningsteknik är huvudsakligen transformerad från den traditionella kombinerade anslutningsmetoden av interferensgängor och låsskivor. Det är en nyckellåsningsmetod, vilket gör monteringslåsstrukturen mer kompakt, mer rimlig och mer tillförlitlig för att förhindra att den lossnar.
- Högtemperaturlegering självlåsande mutter
Självlåsande muttrar. Tidigare var formen på denna typ av fästelement relativt enkel, huvudsakligen gjord av legerat stål och rostfritt stål. Med den kontinuerliga utvecklingen av flygmotorteknologin är de flesta av de självlåsande muttrarna på motorfästen nu gjorda av högtemperaturlegeringsmaterial. Låsdeformationsformerna inkluderar tvåpunkts-, trepunkts-, fyrpunkts-, rakt spår, lutande spår och andra stängningsformer. De implementerade standarderna inkluderar HB, GJB och de speciella tekniska standarderna för varje utvecklad modell.
Speciell självlåsande mutter
Med den gradvisa förbättringen av inhemsk och utländsk avancerad flygmotorteknik, behövs mer pålitliga, enklare och lättare spindelrotorfästen för att fästa delar på höghastighetsroterande spindlar. Diametern och tjockleksförhållandena för denna speciella självlåsande mutter på en höghastighetsroterande spindel är i allmänhet 4:1, 6:1 och 10:1. Den självlåsande deformationszonen för denna typ av speciell självlåsande mutter är kort, och gjutningsprocessen är svår, vilket påverkar materialet. Kraven på värmebehandlingskontroll, metallurgisk kvalitet och självlåsande stabilitet är extremt höga.
Högtemperaturlegeringar som A286 (GH2132), GH2696, GH3030, inconel718 (GH4169), GH4698, Waspaloy (GH738) är alla vanliga material för fästelement för flygindustrin.
3.Övriga komponenter
Används för komponenter som mottagare, ringar, efterbrännare och stjärtmunstycken.
