熔模精密鑄造技術(shù)在航空工業(yè)的應(yīng)用及現(xiàn)狀

熔模鑄造技術(shù)與自動控制、計(jì)算機(jī)仿真等技術(shù)相結(jié)合，可大幅度提高合金熔液的充填性能，實(shí)現(xiàn)鑄件的完整充型及組織與尺寸控制，從而鑄造缺陷、提高鑄件質(zhì)量。

為提高武器裝備作戰(zhàn)性能與部件整體結(jié)構(gòu)性能及性，減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量、降低制造成本、縮短制造周期，發(fā)達(dá)深入研究和應(yīng)用復(fù)雜薄壁鑄件鑄造技術(shù)，并廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)、機(jī)體等關(guān)鍵構(gòu)件的研制和生產(chǎn)中。

1熔模鑄造技術(shù)在航空工業(yè)的應(yīng)用

1.1熔模鑄造技術(shù)特點(diǎn)與工藝流程

20世紀(jì)40年代，由于航空噴氣發(fā)動機(jī)的發(fā)展，要求制造葉片、葉輪、噴嘴等形狀復(fù)雜，尺寸以及表面粗糙度要求較高的耐熱合金零件，需要尋找一種新的成型工藝。借鑒于鑄造技術(shù)和流傳下來的失蠟鑄造，經(jīng)過對材料與工藝的改進(jìn)，現(xiàn)代熔模鑄造技術(shù)得以發(fā)展。

1.2熔模鑄造技術(shù)在航空工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀

歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)綜合應(yīng)用現(xiàn)代新材料，不斷研究和新工藝技術(shù)，對鑄造成形工藝過程進(jìn)行預(yù)測與控制。

1.3國內(nèi)熔模鑄造技術(shù)在航空工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著我國航空發(fā)動機(jī)葉片、機(jī)匣、登機(jī)與應(yīng)急艙門、進(jìn)氣道唇口、機(jī)翼及平尾支座等構(gòu)件的研制進(jìn)展，我國熔模鑄造工業(yè)化進(jìn)程也加速推進(jìn)。20世紀(jì)50年代，我國從前蘇聯(lián)引進(jìn)了石蠟-硬月旨酸模料和水玻璃-石英型殼加礬土水泥的濕法造型工藝，開始了航空熔模鑄件的研制歷程。

2熔模鑄造技術(shù)現(xiàn)狀

2.1鋁合金熔模鑄造技術(shù)

鋁合金鑄件由于密度低、比、耐蝕性好、易成形、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在武器裝備中大量應(yīng)用。鋁合金鑄造技術(shù)是指大型、薄壁、復(fù)雜、整體、鋁合金構(gòu)件無或少余量鑄造，輪廓尺寸一般為1500mm壁厚為3mm左右，鑄件性能基本達(dá)到中等變形合金性能指標(biāo)，為無或少加工余量。歐美等發(fā)達(dá)廣泛采用整體鑄造技術(shù)，研制出了各類大型薄壁整體結(jié)構(gòu)鋁合金鑄件，用于作戰(zhàn)飛機(jī)與機(jī)體、導(dǎo)彈發(fā)動機(jī)與彈體、高機(jī)動裝甲車輛發(fā)動機(jī)等關(guān)鍵部位，并替代部分鋁合金鍛件和飯金件。

2.2鎂合金熔模鑄造技術(shù)

鎂合金作為商用金屬結(jié)構(gòu)材料，具有比、鑄造成形性好、阻尼吸震降噪性能優(yōu)越、電磁屏蔽、機(jī)加工及表面裝飾性能良好、易于回收利用等優(yōu)點(diǎn)。近年來航空工業(yè)采用各種措施增加鎂合金鑄件的用量，如航空發(fā)動機(jī)零件、油箱隔板、飛機(jī)長析、翼肋、飛機(jī)艙體隔框、直升機(jī)發(fā)動機(jī)后減速機(jī)匣、渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的前支撐殼體等各類承力與輔助構(gòu)件。

2.3欽合金熔模鑄造技術(shù)

隨著航空制造業(yè)近年來的發(fā)展，大尺寸欽合金鑄件由于整體尺寸、剛度好、質(zhì)量輕、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，越來越受到設(shè)計(jì)方的青睞。

2.4高溫合金熔模鑄造技術(shù)

高溫合金鑄件在武器裝備中的應(yīng)用較為廣泛，如飛機(jī)發(fā)動機(jī)渦輪機(jī)匣、級間機(jī)匣、前置擴(kuò)壓器、調(diào)節(jié)片與大型燃機(jī)葉輪等。熔模鑄造技術(shù)應(yīng)用于高溫合金生產(chǎn)起始于20世紀(jì)70年代，隨著后來熱等靜壓及過濾凈化等技術(shù)的發(fā)展，鑄件冶金缺陷減少，性能顯著提高。它主要包括溫材料鑄造技術(shù)、溫復(fù)合材料鑄造技術(shù)與定向凝固復(fù)雜空心葉片鑄造技術(shù)。