高溫合金 鑄造配件在 武器裝備中的應用較為廣泛,如飛機發(fā)動機渦輪機匣、級間機匣、前置擴壓器、調(diào)節(jié)片與大型燃機葉輪等。熔模 鑄造配件技術(shù)應用于高溫合金生產(chǎn)起始于20世紀70年代,隨著后來熱等靜壓及過濾凈化等技術(shù)的發(fā)展,鑄造冶金缺陷減少,性能顯著提高。 鑄造生產(chǎn)廠家主要包括 溫材料 鑄造配件技術(shù)、 溫復合材料 鑄造配件技術(shù)與定向凝固復雜空心葉片 鑄造配件技術(shù)。
一直將大型復雜高溫合金構(gòu)件整體 鑄造配件技術(shù)作為航空發(fā)動機性能與競爭力提升的支撐點。在CFM56系、JT90DPW4000RB211EJ200等多種軍民用航空發(fā)動機中成功應用了大量的大型高溫合金整體 鑄造配件。CFM56發(fā)動機進氣機匣外廓尺寸為1024mmX209mm、 小壁厚為2mm;PW4000系發(fā)動機進氣機匣附帶15個空心支板、外廓尺寸達似360mmX310mmo20世紀80年代以來, 對發(fā)動機關鍵熱端部件—渦輪工作葉片與導向葉片的結(jié)構(gòu)、材料及制造技術(shù)進行了深入的 ,己相繼研制出了具有 氣冷效果的葉片冷卻系統(tǒng)、材料和制造技術(shù)。
Howmet與RollsRoyce等公司進行了雙性能整體葉盤材料與 鑄造配件技術(shù) ,并于20世紀末成功了與之相應的成套 鑄造配件與凈化熔煉技術(shù),完整澆注出了葉片為定向柱晶、輪盤為等軸細晶的整體葉盤,將現(xiàn)有燃氣渦輪發(fā)動機的使用壽命提高2~3倍,發(fā)動機功率增加7.30%-9.20%。20世紀90年代中后期,A1-lision公司研制出了集合多孔層板冷卻孔制造、 鑄造配件與材料制備技術(shù),鑄造出了具有高冷效的單晶I,a-milloy合金渦輪葉片。俄羅斯在現(xiàn)有發(fā)動機高壓渦輪葉片壁上添加冷卻通道,取得了 氣冷單晶空心葉片的 鑄造配件技術(shù)。
2003年,UE公司綜合使用電弧熔煉與滴鑄技術(shù)成功地在帶有低反應涂層的鋁基陶瓷型殼中澆注了葉片模擬件,長度約為150mm,厚度為3^8mm,可滿足推重比達15及以上燃氣渦輪發(fā)動機所需。目前,UE公司研制出的 代Nb-Si系 溫材料 鑄造配件己經(jīng)完成了發(fā)動機試車,并計劃于2015年推出 為復雜的高壓渦輪葉片,其Nb-Si系合金制備成形工藝的技術(shù)成熟度己達到4~5級。
近年來國內(nèi)在大尺寸復雜 溫材料 鑄造配件關鍵技術(shù)上取得了 進展,成功研制出了外廓尺寸為似080mm、 小壁厚達2mm的發(fā)動機渦輪機匣。突破了雙層壁 氣冷單晶葉片 鑄造配件的主要關鍵技術(shù),并研制出了 氣冷單晶葉片。在Nb-Si系 溫材料熔煉、合金化、制備工藝、熱處理、涂層等方面開展了大量 ,并建立了相關工藝設備,初步實現(xiàn)了組織優(yōu)化和控制。