锻压先进制造技术及在航空工业领域的应用

《锻压先进制造技术及在航空工业领域的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、锻压先进制造技术及在航空工业领域的应用发表时间：2009-6-8曾凡昌来源：万方数据库关键字：锻压先进制造技术航空信息化应用调查我要找茬在线投稿加入收藏发表评论好文推荐打印文本至今，我国航空材料和锻件的生产能力，已经能满足第三代军用飞机及其发动机的批量生产的需要，并为更先进的军用飞机和大型军、民用运输机的研发，以及航空产品的可持续发展奠定了良好的技术和物质基础。   锻压(ForgingandPressing)是指利用锻压设备上的锤头、砧块或模具对金属坯料施力使其产生塑性变形，制成形状尺寸和组织性能合格的锻件的制造

2、方法。锻压是航空制造业的重要组成部分，属于材料工程热加工工艺范畴。   锻件在航空工业领域应用广泛，主要用于制造飞机、发动机承受交变载荷和集中载荷的关键零件和重要零件。如飞机机体中的框、梁、起落架、接头，发动机中的盘、轴、叶片、环等。所使用的金属材料主要是铝合金、钦合金、高温合金、超高强度合金结构钢、不锈钢等。锻件制成的零件重量约占飞机机体结构重量的20%一35%和发动机结构重量的30%一45%，是决定飞机和发动机的性能、可靠性、寿命和经济性的重要因素之一。因此，各工业发达国家都十分重视发展航空锻压技术，以及与此相

3、关的上游和下游产业链的技术研发和配套建设工作，重视航空锻件的研制和生产。我国肮空锻压技术的发展与进步，紧紧伴随着共和国肮空工业58年的成长壮大过程，在规划建设飞机、发动机制造工厂的同时，相应地规划建设了与其相配套的材料和锻件生产能力，1956年建立的航空材料研究所，是我国最早从事航空材料、热加工工艺(包括锻压技术)研发的专门机构。至今，我国航空材料和锻件的生产能力，已经能满足第三代军用飞机及其发动机的批量生产的需要，并为更先进的下一代军用飞机和大型军、民用运输机的研发，以及肮空产品的可持续发展奠定了良好的技术和物质

4、基础。   锻压先进制造技术应当实现的2项基本任务是:   (1)满足航空零部件对锻件形状与几何尺寸的精准要求，其中飞机结构件的大型整体化趋势更是对锻件的锻压技术提出了新的挑战。   (2)主动控制并赋予航空锻件具有优良的组织结构和性能。   新一代飞机、发动机的发展同航空材料及锻压技术的不断进步是相辅相成的:一方面，飞机、发动机的技术进步，牵引并主导着包括航空材料、锻压等热加工工艺技术的发展方向，满足飞机、发动机日益严格的综合性能和结构设计要求，成为材料和锻压技术发展的驱动力；另一方面，航空材料、锻压技术本身的发

5、展和不断完善，又推动并支撑着飞机、发动机技术的持续进步，使飞机发动机更新换代应用新结构、新技术、新材料、新功能成为可能。没有先进的材料和制造技术，不可能研制生产出先进的航空产品，惟有建立在先进材料和制造技术基础上的产品设计方案，才能物化为现实的先进的飞机和发动机。航空材料和锻压技术，正是在“产品型号需求牵引”和“制造技术发展推动”二者相互激活且相互作用下才成其为先进制造技术的。   航空锻压技术的先进性，体现在对锻件生产全过程涉及的锻压工艺、锻压设备以及对锻件材料质量的控制等诸多方面，为飞机发动机提供优质、精密、高

6、效、环保、低成本的锻件，是发展先进锻压技术追求的目标。优质   “航空产品，质量第一”。相对于零部件的机械加工(冷工艺)而言，银压属于热加工工艺，在质量控制上归属于特种工艺的监控范围。总结我国数10年来在材料、热加工工艺技术方面的经验与教训，我们把材料、热加工存在的冶金质量问题称为“内科病”，具有“隐患深、危害大、涉及面广、诊断难、处理问题周期长”等特点。用于制造飞机、发动机关键件和重要件的锻件，确保锻件优质是首要任务，否则，锻件生产便毫无意义。为此，必须对锻件生产全过程与质量相关的环节进行系统的质量控制。首先要确

7、保用于航空锻件的原材料是优质的，这是生产优质锻件的基础。原材料应具有“三高”特性，即高纯净性(Purity),高洁净性(Cleaness)、高均匀性(Homogeneity)。“三高”特性牵引并推动着材料冶炼、加工、检测技术不断发展和进步，使材料科学与工程由干航空材料的特殊要求和推动变得日益完善。例如，航空发动机的核心部件—涡轮盘，从早期的铁基合金发展到镍基合金、粉末合金，对材料的“三高”特性规定愈益严格，从而带动着冶炼、加工、检测技术与装备的更新和现代化。GH4169合金(似Inconel718合金)是一种广泛应

8、用于推重比为8左右航空发动机涡轮盘的材料，为满足锻件对原材料的“三高”特性要求，对合金的杂质、夹杂物、痕迹元素、偏析以及晶粒度控制等都有严格的要求与限定，采用传统的双真空熔炼、铸锻工艺和质量控制手段，可以生产出符合质量要求的涡轮盘坯料。但对于更高推重比要求的航空发动机的涡轮盘坯料，欲获得更高质量要求的坯料则难胜其负。因而一种能够确保达到坯料质量要求的粉末高温