Anvendelse af højtemperaturlegeringer i luftfartsområdet
1. Fire varme ende komponenter
Højtemperaturlegeringer bruges hovedsageligt i de fire hot-end komponenter i flymotorer:
Forbrændingskammer: Forbrændingskammeret er kilden til mekanisk energigenerering. Forbrændingskammerets vægge og forbrændingskammeret er hovedsageligt lavet af højtemperatur legeringsmaterialer, fordi de skal modstå temperaturer over 800 grader. Materialet skal have god træthedsbestandighed, stærk oxidationsmodstand og god skæreydelse.
- Turbinevinger: Turbinevinger er de mest kritiske komponenter i flymotorer. Turbinevinger skal modstå høje temperaturer og skal modstå store centrifugalspændinger, vibrationsbelastninger, termiske spændinger osv. Det vigtigste materiale, der anvendes til fremstilling af turbinevinger, er støbt højtemperaturlegering. I øjeblikket er enkeltkrystal højtemperaturlegeringer meget udbredt i fremstillingen. Denne legering har trækstyrke, holdbarhed, krybetræthed, oxidationsbestandighed og varmekorrosionsbestandighed.
- Ledevinge: Ledevingen er en komponent, der bruges til at justere strømningsretningen af gassen, der kommer ud af forbrændingskammeret. Det er en af de dele, der udsættes for det største termiske stød på aeromotoren. Materialet har høj temperatur oxidationsmodstand, god modstand mod termisk træthed og mekanisk træthed, høj termisk ledningsevne og lav termisk udvidelseskoefficient.
- Turbineskive: Når turbineskiven arbejder, når fælgtemperaturen 550-750 grader, mens hjulets centrumtemperatur kun er omkring 300 grader, hvilket forårsager en stor temperaturforskel over hele komponenten; den bærer betydelig centrifugalkraft, når den roterer; den tåler store belastninger under opstart og parkering. træthedscyklus. Materialet skal have høj styrke. God plasticitet og god termisk udmattelsesbestandighed.
2. Luftfartsbefæstelser
De vigtigste fastgørelsesprodukter på flymotorer omfatter forskellige typer bolte, skruepæle med nøgle, selvlåsende møtrikker, gevindbøsninger, stifter, rørfittings og konnektorer osv.
- Høj temperatur og høj styrke bolte og skruer
Bolte og skruer lavet af materialer som GH4169 er i øjeblikket de mest udbredte højtemperatur- og højstyrkebefæstelser i flymotorer. Efter varmebehandling når trækstyrken af sådanne dele σb Større end eller lig med 1250Mpa, og gevindene i denne type højstyrkebefæstelser behandles ved varmvalsning. Teknologi er retningen for forskning og udvikling.
- Spænd boltene
Motorturbinebolte og slanke strammebolte med høj præcision er vigtige bærende dele af flymotorer. Denne type fastgørelseselementer forarbejdes generelt af smedemner, og materialerne er hovedsageligt højtemperaturlegeringer og titanlegeringer. Ud over krav til høj temperatur, høj styrke og høj præcision ydeevne har sådanne dele også strukturelle former og krav til slanke skaftdele. Bearbejdningsvanskelighederne for denne type dele ligger hovedsageligt i højstyrke gevindvalsning og behandlingsdeformationskontrol af slanke aksler.
- Nøglet låseskruepæle og skruemuffer
Nøglelåseskruepæle og gevindbøsninger er en nyudviklet teknologi til flybefæstelsesforbindelser i de senere år. Denne forbindelsesteknologi er hovedsageligt transformeret fra den traditionelle kombinerede forbindelsesmetode med interferensgevind og låseskiver. Det er en pin-key låsemetode, der gør monteringslåsestrukturen mere kompakt, mere rimelig og mere pålidelig til at forhindre løsning.
- Højtemperatur legeret selvlåsende møtrik
Selvlåsende møtrikker. Tidligere var udformningen af denne type befæstelse relativt enkel, hovedsageligt lavet af legeret stål og rustfrit stål. Med den kontinuerlige udvikling af flymotorteknologi er de fleste af de selvlåsende møtrikker i motorbefæstelser nu lavet af højtemperaturlegeringsmaterialer. Låsedeformationsformerne omfatter topunkts, trepunkts, firepunkts, lige rille, skrå rille og andre lukkeformer. De implementerede standarder omfatter HB, GJB og de særlige tekniske standarder for hver udviklet model.
Speciel selvlåsende møtrik
Med den gradvise forbedring af indenlandsk og udenlandsk avanceret rumfartsmotorteknologi er mere pålidelige, enklere og lettere spindelrotorbefæstelser nødvendige for at fastgøre dele på højhastighedsroterende spindler. Diameter- og tykkelsesforholdene for denne specielle selvlåsende møtrik på en højhastighedsroterende spindel er generelt 4:1, 6:1 og 10:1. Den selvlåsende deformationszone af denne type specielle selvlåsende møtrik er kort, og støbeprocessen er vanskelig, hvilket påvirker materialet. Kravene til varmebehandlingskontrol, metallurgisk kvalitet og selvlåsende stabilitet er ekstremt høje.
Højtemperaturlegeringer såsom A286 (GH2132), GH2696, GH3030, inconel718 (GH4169), GH4698, Waspaloy (GH738) er alle almindeligt anvendte materialer til fastgørelseselementer til luftfart.
3.Andre komponenter
Anvendes til komponenter som modtagere, ringe, efterbrændere og haledyser.
