钛合金有许多优点,例如高强度、良好的耐腐蚀性、无磁性和良好的焊接性能,此外还具有超导、储氢和记忆等多项优势。钛合金广泛应用于航空航天、军事工业、海洋开发、石化等前沿领域。
钛合金锻件是各种钛合金产品中的一种,主要应用于需要高强度、高韧性和高可靠性的场合,例如汽轮机压缩机盘和医用人造骨。因此,锻造零件的要求不仅包括高度精确的尺寸,还需具备出色的性能和稳定性。
钛合金锻件的应用范围广泛,以下是一些常见的应用领域:
1、宇航领域
全球50%的钛被用于航空航天行业。目前,有30%的军用飞机采用钛合金制造机身,而在民用飞机中,对钛的需求量也逐渐增加。据报道,波音787钛的消耗量已超过15%,Ti-6Al-4V合金是钛合金的代表,具有最高的安全性。钛合金锻件在航空航天领域中扮演着重要的角色,它们被用于制造火箭和卫星驱动发动机的燃料箱,液体燃料涡轮泵的叶片以及吸入泵的进口。
2、汽轮机叶片是用于发电的重要部件
火力发电的蒸汽轮机增加叶片长度是提高发电效率的一个有效措施,但叶片加长会增大转子的负荷。使用钛合金锻件作叶片就可以减轻负荷,在高速旋转的汽轮机末端使用1m长的Ti-6Al-4V合金叶片,在1991年就已经实用化。
钛锻造技术
控制加热温度对于钛合金的热加工至关重要。随着温度的降低,物体的变形阻力也随之增大,因此更容易出现裂纹等不良缺陷。同时,在热加工过程中,变形速度也非常依赖。可以将锻造模具的温度加热到与锻件相同甚至更高的温度,以此来防止锻件温度的下降。