1、大型復(fù)雜薄壁鈦合金鑄件熔模 鑄造技術(shù)
鈦合金材料成木高，并且通過(guò)機(jī)械加工、鍛造、焊接等加工方法加工比較困難，特別是對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的薄壁構(gòu)件。而采用 鑄造件技術(shù)則可以提高鈦合金材料的利用率，降低成木。通過(guò)選擇低成木氧 化物材料制備型殼及采用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)模擬充型過(guò)程，可以降低制造成木，并縮短生產(chǎn)周期。
2、熔煉與鑄造設(shè)備
鈦在鑄造技術(shù)方而的主要進(jìn)展是發(fā)展了冷柑禍加離心澆鑄技術(shù)。來(lái)，鈦的 鑄造依賴(lài)于真空自耗電弧熔煉工藝。這種工藝生產(chǎn)效率低，成木高，限制了鑄件生產(chǎn)能力的提高，難以滿(mǎn)足用戶(hù)的需要。為此，法國(guó)一家公司了一種 的冷柑禍感應(yīng)熔煉并進(jìn)行離心澆注的 鑄造工藝來(lái)生產(chǎn)鈦合金鑄件。由于采用了離心澆鑄和隨后的熱等靜壓，鑄件幾乎不存在縮孔和疏松。近年來(lái)，冷柑禍熔煉技術(shù)也有較大發(fā)展，出現(xiàn)了熔煉活性金屬的其它方法，如電子束爐、等離子弧爐、真空感應(yīng)爐等；也有人在 磁懸浮技術(shù)來(lái)熔煉活性金屬。所有的熔煉方法都采用了真空及冷柑禍技術(shù)。目前正在制造第2代的冷柑禍熔煉爐，可提高熔化能力，縮短熔煉時(shí)間，并實(shí)現(xiàn)懸浮熔煉。另外，電子束/等離子束冷床爐鈦合金熔煉技術(shù)已廣泛應(yīng)用于 鈦合金熔煉和鑄造過(guò)程中。在國(guó)內(nèi)，目前應(yīng)用較多的是電弧爐，其適應(yīng)性較強(qiáng)，但熔體質(zhì)量偏低。電子束爐除高真空帶來(lái)的合金元素?fù)]發(fā)問(wèn)題外，其有利方而占主導(dǎo)地位。利用該熔化爐熔煉鈦合金及鈦鋁金屬間化合物時(shí)，熔體溫度易于控制，合金成分均勻、準(zhǔn)確，間隙元素含量低。金屬與鑄型界而相互作用是影響鑄件質(zhì)量的因素。熔融的鈦合金具有很高的化學(xué)活性，幾乎可以與所有的耐火材料反應(yīng)，在鑄件表而形成污染層，惡化鑄件的內(nèi)在和外觀(guān)質(zhì)量。此外，鈦鑄件的其他幾種主要缺陷也都和熔融鈦與鑄型的相互作用有關(guān)。因此，而層耐火材料的選擇非常關(guān)鍵。目前， 上主要使用惰性氧 化物作為而層型殼材料。
鈦合金鑄件內(nèi)部的缺陷主要有氣孔、縮孔、縮松、夾雜等。圓盤(pán)式腳手架配件氣孔和縮松可在熱等靜壓處理時(shí)壓合。氣孔經(jīng)壓合后一般不會(huì)影響鑄件尺寸，但大尺寸的縮松熱等靜壓后表而常出現(xiàn)壓陷，須進(jìn)行補(bǔ)焊。直徑大于10mm的縮孔很難在熱等靜壓中壓扁焊合，需通過(guò)X光檢驗(yàn)測(cè)定縮孔部位后，在熱等靜壓處理前，較好先用機(jī)械加工法，挖開(kāi)這些體積較大的缺陷，然后再進(jìn)行補(bǔ)焊填充。夾雜是由于澆注時(shí)金屬流將部分造型材料卷入金屬流冷卻后形成的。夾雜處容易導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生與擴(kuò)展。
近來(lái)，宇航上的大型薄壁鈦鑄件開(kāi)始使用在易疲勞、斷裂的部位，這就要求鈦鑄件有 高的質(zhì)量。因此，對(duì)鑄件內(nèi)的夾雜進(jìn)行檢測(cè)是 的。檢測(cè)的方法主要是X射線(xiàn)。但是由于夾雜的密度和鈦合金的密度相差較小并且X射線(xiàn)的穿透 有限，所以X射線(xiàn)只能檢測(cè)厚度小于3.75cm薄壁鑄件。對(duì)于大型厚壁鑄件卻無(wú)能為力。
3、發(fā)展趨勢(shì)
1)鈦鑄件的生產(chǎn)成本限制了它在宇航工業(yè)上的應(yīng)用數(shù)量，因此鈦合金的發(fā)展將主要放在如何降低成木上，如使用低成本的造型材料、應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)等。
2)使用熔模鑄造等鑄造技術(shù)生產(chǎn) 大型、 凈型的零件，從而縮短加工及安裝時(shí)間。
3)鈦合金鑄件將越來(lái)越多地應(yīng)用在易疲勞斷裂的關(guān)鍵部位， 的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)將是 的。
4)鈦合金鑄件熔模鑄造充型凝固過(guò)程數(shù)值模擬技術(shù)正向著微觀(guān)組織的模擬發(fā)展。微觀(guān)組織的數(shù)值模擬包括納米級(jí)、微米級(jí)，涉及結(jié)晶過(guò)程的形核長(zhǎng)大、樹(shù)枝晶與柱狀晶轉(zhuǎn)變到金屬基體控制等各方面。
