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钣金件类变形高温合金

/wrought superalloy for stamping parts applications/
条目作者贾崇林

贾崇林

最后更新 2022-12-24
浏览 140
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通过冷加工(冷轧、冷拔等)等工艺成形,用于制造航空发动机燃烧室等钣金零件的变形高温合金

英文名称
wrought superalloy for stamping parts applications
所属学科
航空宇航科学与技术

在先进航空发动机中为了减轻结构重量,多采用时效强化型钣金类高温合金来制造燃烧室零件。采用时效强化型合金制造加力燃烧室壳体可大幅度减轻发动机重量,但时效强化型合金的成形和焊接比固溶强化型合金要困难些。

按照其冶金产品的不同成形工艺,钣金件类变形高温合金可分为板带材类变形高温合金、管材类变形高温合金及丝材类变形高温合金。其中,板带材类变形高温合金在航空发动机中用量相对较多。板带材类变形高温合金包含铁基合金、镍基合金、钴基合金。铁基合金工艺塑性好,易冲压和拉伸成形,具有良好的焊接性能,可制造各种形状钣金零件,并且价格较低,应用广泛。但这类合金强度不高,抗氧化和抗腐蚀性能较镍基合金差,组织不够稳定,长期使用后容易析出有害相,使性能下降;使用温度一般在900℃以下,在温度较高的环境中应限制选用。镍基合金具有较高强度,尤其是时效强化型合金,具有良好的塑性以及优异的抗氧化和抗腐蚀性能,是应用较多的一类合金,使用温度在950℃以下。钴基合金具有优异的抗燃气腐蚀性能,可用于直接受燃气冲刷的零件,使用温度在1000℃以下。

钣金件类变形高温合金的特点是品种规格多、性能要求严,材料元件化、制品化。燃烧室在高温、燃气腐蚀、冷热交变和振动条件下工作,要求材料具有优良的抗氧化性和热疲劳性能,加力燃烧室用合金则要求有较高的蠕变强度。燃烧室零件大多采用固溶强化型钣金类高温合金制造。

钣金件类变形高温合金材料属于技术密集型产品,其生产工艺复杂,工艺控制难度大。其中,板带材类变形高温合金产品(板、带、箔)采用冷轧工艺制造;管材类变形高温合金产品(无缝管等)采用冷拔或冷轧工艺制造;丝材类变形高温合金产品(弹簧丝、焊丝等)采用冷拔工艺制造。

钣金件在飞机、航空发动机、火箭、导弹等装备中占有一定的比重,并且呈现出结构集成度愈来愈高、结构愈来愈复杂的发展趋势,钣金件类变形高温合金在改善和提高航空发动机等装备的综合性能、工作效率等方面发挥着日益重要的作用。钣金件类变形高温合金主要向耐高温、高强度、高抗腐蚀性和低密度方向发展。

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