热处理是赋予航空航天部件所需机械性能的关键。这一过程提供了多种好处,如降低制造成本、提高燃料消耗和增加部件耐久性。成形后,部件加热以达到强度和硬度,然后迅速冷却(淬火)。然而,目前的淬火方法,如空气、水、油和管道喷嘴空气淬火在冷却速率上有较大的变化,这增加了残余应力和变形的问题。 超冷技术的优势相比之下,Ladish公司最近获得专利的SuperCooler技术使用压缩空气通过孔和喷嘴将淬火流输送到目标表面区域,为制造工程师提供了一种通过控制表面冷却速率来改善复杂航空部件力学性能的方法。SuperCooler技术目前被用于喷气发动机旋转盘的生产,它大大降低了传统方法生产的航空部件的典型残余应力,同时显著节省了成本。 残余应力与Di的处理stortions在制造的精密加工阶段,当从工件上去除多余的材料时,残余应力有产生变形的趋势。因此,降低残余应力是实现改善机械性能的关键。它们甚至会在产品使用过程中造成失真。从历史上看,扭曲导致了废品率——这是在处理成本高昂、高度工程化的航空航天部件时不受欢迎的结果。因此,改善航空航天零件表面冷却速率以控制残余应力的能力是一项有用的发展。超冷却器通过采用一种夹具,在锻造的不同区域以不同的速度、体积和压力引导空气流动,从而提供了这些改进。 过冷器的过程SuperCooler技术位于一个新的510米内2由计算机控制的设备,包括一个冷却站,能够精确地控制和监测单个锻件上十几个不同的气流区。单元制造设备包含一个自动化的机械手,通过三个步骤来转移工件。第一步是将工件放入多达八个熔炉中的一个进行热处理,然后将其转移到冷却站进行第二步。冷却周期结束后,机械手将工件从冷却工位移动到托盘和输送机上,以便在单元外运输到下一个操作。每个炉都能够从800-1230°C进行控制。其结果是一种生产技术,允许设计工程师为每个伪造组件量身定制一个独特的“配方”。 完成计算机控制超级冷却器配方的有效性是整个过程计算机控制的结果。在制造过程中,所有相关的工艺数据都被捕获并存储在工艺的每个阶段。可以根据需要检索数据进行工艺验证和评估。数据用于控制和细化每个零件号的配方。配方,为先进的机械性能和性能特点提供最佳冷却,驻留在计算机系统中,可以为每个部件和批量运行下载。其结果是消除了人为失误的机会,同时在整个部件的不同机械性能之间实现了最佳平衡。 热处理工艺和冷却速率热处理过程是复杂的,无论是从冶金和机械的角度。固溶热处理的目的是溶解相,并使不同合金在冷却或时效后的相达到最佳的再沉淀。钛镍基高温合金部件的冷却速度和冷却路径是获得最佳性能的关键。通常,较高的冷却速率可以增加机械性能,但这通常伴随着组件内部残余应力的增加。 冷却速率和热梯度
在固溶热处理部件的冷却过程中,冷却速率的变化会在被加工部件内部形成热梯度——冷却速率的变化越大,热梯度就越大。在冷却过程完成后,大的热梯度倾向于锁定高残余应力。反过来,这些锁定的残余应力可能会在后续的制造操作中导致问题。 液体淬火与管道喷嘴空气淬火液体淬火方法,如油淬火,从所有表面快速和相对均匀的方式提取热量,而不管组件截面或截面变化。油淬方法允许非常高的冷却速度,这有助于提高许多材料的机械性能。欧洲杯足球竞彩然而,这些高冷却速率导致了极其大的内部热梯度。已经开发出了导管喷嘴、空气淬火方法,试图调节被加工部件内的冷却速度轮廓,以实现更均匀的冷却速度。这是一种有用的方法,但冷却速率范围有限。 超冷过程的起源由于不满足于目前被认为是最先进的技术,SuperCooler差动空冷系统的开发是出于客户对改善机械性能和能力的需求。金属加工公司围绕高速风扇提供冷却的应用正在探索新的空气淬火方法。经过进一步分析,Ladish的工程师团队得出结论,高速风扇的空气淬火方法基本上是在锻件表面移动均匀的空气,不可能提供预想的先进性能和能力。 超冷设备建在现有热处理部门附近,因为大多数部件在初始解决或等效热处理周期之后都要经历老化或类似周期。事实上,它是热处理和冷却循环的平衡,根据SuperCooler的独特能力,使制造具有优先性能的组件。 超冷过程的灵活性和容量SuperCooler能够在更广泛的范围内改进部件的冷却轮廓,这意味着以前无法通过管道喷嘴空气淬火方法热处理到最佳强度水平的部件,现在可以进行热处理和冷却,以达到提高机械性能和减少残余应力的最佳平衡。新设备专为镍基高温合金涡轮盘设计,具有多功能性,可加工直径1270mm、重量900kg的部件。 过冷器Technology允许在锻造状态下热处理目前,许多部件需要预热处理加工,以开发一个可接受的配置,以采用热处理冷却方法。使用过冷设备,许多组件可以在锻造配置中进行热处理,减少了循环时间和制造成本。此外,工程师可以锻造更接近净形状的部件,降低原材料和制造成本。欧洲杯足球竞彩SuperCooler技术开发的下一阶段包括将新设备连接到中央ERP(企业资源计划)和质量系统,用于车间报告的自动数据收集,以及检索配方和相关部件特定工艺参数。 总结航空航天工程师长期以来一直在寻求改善用于高温操作环境的部件的机械性能的方法。这项技术不仅为实现这一目标提供了改进的策略,而且它的先进能力为希望发动机燃烧得更热、更有效的喷气发动机原始设备制造商提供了许多潜在的终端用户利益。2020欧洲杯下注官网 |