progresso da tecnologia e análise da industrialização da laminação sem diamante de liga de titânio

Progresso da tecnologia e análise de industrialização de laminação sem carcaça de liga de titânio


Para

  A tecnologia de laminação sem cubos tem vantagens únicas na formação de discos de turbina de desempenho duplo para motores e é amplamente utilizada no processamento e conformação de discos grandes e complexos, como ligas de alta temperatura, ligas de titânio, ligas leves e aços.

A tecnologia e o equipamento para compactação de rolo sem disco foram inventados pela primeira vez pelo Instituto de Superplasticidade de Ufa da Academia Russa de Ciências na década de 1990. O destaque da tecnologia foi substituir prensas de grande escala e economizar custos de molde. Naquela época, discos de turbina de liga de titânio de φ 800 mm poderiam ser formados. E tem sido usado em turbinas a gás; posteriormente, pesquisas relacionadas financiadas e apoiadas pela GE nos Estados Unidos provaram que o dispositivo pode ser formado em um disco de turbina de liga de titânio com formas complexas, distribuição de microestrutura e boas propriedades mecânicas. No entanto, devido à confidencialidade de sua tecnologia, nenhum relatório de pesquisa sobre seus processos e equipamentos foi encontrado até o momento, e nenhum resultado de pesquisa relevante sobre a formação de discos de turbina de superligas foi encontrado.

A Academia Nacional de Ciências Mecânicas começou a rastrear essa tecnologia em 2003 e o pessoal relacionado fez muitos trabalhos de pesquisa básica. A equipe de Jin Quanlin finalmente desenvolveu um protótipo de equipamento de teste de laminação em pequena escala em 2006, mas ele só poderia ser formado em temperatura ambiente naquela época. Discos de chumbo com diâmetro não superior a φ 280 mm. Em 2009, a equipe realizou uma transformação de controle numérico do equipamento original e adicionou um sistema de aquecimento para realizar o controle numérico de formação de rolos de discos de liga, e alcançou alguns resultados de projeto de processo sobre como controlar a distribuição da microestrutura.

Em 2010, Jin Quanlin e outros usaram equipamentos de aquecimento por indução de alta frequência com temperatura controlada para resolver o problema de alta temperatura insuficiente. Para evitar interferência com a cabeça de laminação, a bobina de indução só pode ser revestida em ambas as extremidades do disco, formando assim a zona de baixa temperatura do núcleo e a borda do disco. O campo de temperatura desigual na zona de alta temperatura. Para a liga de titânio, a formação da zona de fase dupla (cristais finos da fase α + β no centro do disco e cristais grosseiros da fase β na borda do disco) é formada para a liga de titânio, que coincide com as especificações do disco de turbina de duplo desempenho. A proposta de processo de conformação superplástica isotérmica voltada para as características do processo de campo de temperatura não uniforme + conformação de dupla performance,

   Mas ao tentar laminar materiais de superligas, o equipamento mostrou capacidade insuficiente. Além disso, o método de laminação repetida acima da temperatura de forjamento permitida carece de valor de pesquisa e é impossível realizar pesquisas aprofundadas sobre o mecanismo e o processo de laminação de superligas. Portanto, a atual tecnologia e equipamentos domésticos de laminação sem molde ainda estão em estágio de pesquisa básica.

Com o serviço contínuo de equipamentos de grande porte, como prensas de forjamento de 400 MN, 800 MN, prensas de extrusão vertical de 360 ​​MN e prensas de forjamento isotérmicas de 200 MN em meu país, o gargalo de tonelagem causado pelo forjamento integral de ligas de titânio e ligas de alta temperatura foi resolvido, como o diâmetro de 2 em 2014 O disco de turbina de liga de alta temperatura com um peso de 6 toneladas foi desenvolvido com sucesso na prensa de forjamento de matriz 800 MN da China Second Heavy Machinery Group Corporation.

  Em termos de redução da carga do equipamento e da conformação sem molde, a Baosteel adotou o método de forjamento por zona em uma máquina de forjamento rápido de 40 MN em 2005 para forjar um disco de turbina a gás GH2674 com um diâmetro de 2 m;

   Em 2008, Guizhou Anda usou rolos cônicos de seção não retangular para formar um disco de turbina a gás de aço inoxidável com um diâmetro de 2 m em uma laminadora de anel de 5 MN e discos vazados ou sólidos simétricos e assimétricos laminados;

   Nos últimos anos, a Northwestern Polytechnical University aplicou a tecnologia de laminação ACDR para explorar e pesquisar a formação de grandes peças de disco. Os novos equipamentos e processos acima mencionados tiveram um grande impacto na tecnologia de laminação sem molde. A tecnologia de laminação é baseada na formação contínua de "pontas". A velocidade e a taxa de alimentação do cabeçote de laminação podem ser ajustadas, e o sistema de controle de temperatura pode ser usado para obter um controle flexível da microestrutura de todas as áreas da peça de trabalho, de modo a atingir o objetivo de "desempenho duplo"; Forjamento, forjamento por zona, laminação e outros processos são conformações de "superfície e linha", que não podem atingir o controle local da estrutura pequena. Portanto, um protótipo de equipamento de médio porte com grande rigidez e grande carga foi produzido experimentalmente, e um protótipo de disco de turbina com duplo desempenho ou melhor desempenho foi formado para comprovar a viabilidade e o avanço da tecnologia, percebendo assim o seu caminho de industrialização, importante para o aprimoramento do nosso país. O nível de fabricação de discos de turbina de alto desempenho e a resolução de gargalos tecnológicos são de grande importância.

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