progresso tecnologico e analisi di industrializzazione della laminazione senza stampo di leghe di titanio

Progresso tecnologico e analisi dell'industrializzazione della laminazione senza stampo in lega di titanio


Per

  La tecnologia di laminazione senza die presenta vantaggi unici nella formazione di dischi turbina a doppia prestazione per motori ed è ampiamente utilizzata nella lavorazione e formatura di dischi grandi e complessi come leghe ad alta temperatura, leghe di titanio, leghe leggere e acciai.

La tecnologia e l'attrezzatura per la compattazione rotante senza disco sono state inventate per la prima volta dall'Istituto di superplasticità di Ufa dell'Accademia delle scienze russa negli anni '90. Il punto forte della tecnologia è stato quello di sostituire le presse di grandi dimensioni e di risparmiare sui costi degli stampi. A quel tempo, potevano essere formati dischi di turbina in lega di titanio φ 800 mm. Ed è stato utilizzato nelle turbine a gas; successive ricerche correlate finanziate e supportate da GE negli Stati Uniti hanno dimostrato che il dispositivo può essere formato in un disco di turbina in lega di titanio con forme complesse, distribuzione della microstruttura e buone proprietà meccaniche. Tuttavia, a causa della riservatezza della sua tecnologia, finora non è stato trovato alcun rapporto di ricerca sul loro processo e sulle apparecchiature e non sono stati osservati risultati di ricerca rilevanti sulla formazione di dischi di turbina in superlega.

La National Academy of Mechanical Sciences ha iniziato a monitorare questa tecnologia nel 2003 e il personale correlato ha svolto molto lavoro di ricerca di base. Il team di Jin Quanlin ha finalmente sviluppato un prototipo di apparecchiatura di prova del rotolamento su piccola scala nel 2006, ma all'epoca poteva essere formato solo a temperatura ambiente. Dischi di piombo con diametro non superiore a φ 280 mm. Nel 2009, il team ha effettuato una trasformazione a controllo numerico dell'attrezzatura originale e ha aggiunto un sistema di riscaldamento per realizzare la profilatura a controllo numerico dei dischi in lega e ha ottenuto alcuni risultati di progettazione del processo su come controllare la distribuzione della microstruttura.

Nel 2010, Jin Quanlin e altri hanno utilizzato apparecchiature di riscaldamento a induzione ad alta frequenza a temperatura controllata per risolvere il problema della temperatura insufficiente. Per evitare interferenze con la testa di laminazione, la bobina di induzione può essere rivestita solo ad entrambe le estremità del disco, formando così la zona di bassa temperatura del nucleo e il bordo del disco. Il campo di temperatura irregolare nella zona ad alta temperatura. Per la lega di titanio, la formazione della zona bifase (cristalli fini di fase α + β al centro del disco e cristalli grossolani della fase β sul bordo del disco) si forma per la lega di titanio, che coincide con le specifiche del disco della turbina a doppia prestazione. La proposta di formatura superplastica isotermica di processo rivolta alle caratteristiche di processo di campo di temperatura non uniforme + formatura a doppia prestazione,

   Ma durante il tentativo di rotolare materiali in superlega, l'apparecchiatura ha mostrato una capacità insufficiente. Inoltre, il metodo di laminazione ripetuta al di sopra della temperatura di forgiatura consentita manca di valore di ricerca ed è impossibile effettuare ricerche approfondite sul meccanismo e sul processo di laminazione di superleghe. Pertanto, l'attuale tecnologia e attrezzature di laminazione senza stampi domestiche sono ancora nella fase di ricerca di base.

Con il servizio continuo di grandi attrezzature come presse per stampaggio da 400 MN, 800 MN, presse per estrusione verticale da 360 MN e presse per stampaggio isotermico da 200 MN nel mio paese, il collo di bottiglia del tonnellaggio causato dallo stampaggio integrale di leghe di titanio e leghe ad alta temperatura è stato risolto, come il diametro di 2 nel 2014 Il disco della turbina in lega ad alta temperatura con un peso di 6 tonnellate è stato sviluppato con successo sulla pressa per stampaggio da 800 MN della China Second Heavy Machinery Group Corporation.

  In termini di riduzione del carico dell'attrezzatura e formatura senza stampo, Baosteel ha adottato il metodo di forgiatura a zone su una macchina di forgiatura rapida da 40 MN nel 2005 per forgiare un disco di turbina a gas GH2674 con un diametro di 2 m;

   Nel 2008, Guizhou Anda ha utilizzato rulli conici a sezione non rettangolare per formare un disco di turbina a gas in acciaio inossidabile con un diametro di 2 m su una macchina di laminazione ad anello da 5 MN e dischi cavi o pieni simmetrici e asimmetrici laminati;

   Negli ultimi anni, la Northwestern Polytechnical University ha applicato la tecnologia di laminazione ACDR per esplorare e ricercare la formazione di parti di dischi di grandi dimensioni. Le nuove attrezzature e i processi di cui sopra hanno avuto un grande impatto sulla tecnologia di laminazione senza stampo. La tecnologia di laminazione si basa sulla formatura in continuo di "punti". La velocità e la velocità di avanzamento della testa di laminazione possono essere regolate e il sistema di controllo della temperatura può essere utilizzato per ottenere un controllo flessibile della microstruttura di tutte le aree del pezzo, in modo da raggiungere l'obiettivo della "doppia prestazione"; Forgiatura, forgiatura a zona, laminazione e altri processi sono la formazione di "superfici e linee", che non possono ottenere il controllo di piccole strutture locali. Pertanto, un prototipo di attrezzatura di medie dimensioni con grande rigidità e grande carico è stato prodotto in prova, ed è stato realizzato un prototipo di disco turbina con doppia prestazione o prestazioni migliori per dimostrare la fattibilità e il progresso della tecnologia, realizzando così il suo percorso di industrializzazione, importante per migliorare il nostro Paese. Il livello di produzione dei dischi della turbina ad alte prestazioni e la risoluzione dei colli di bottiglia tecnologici sono di grande importanza.

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