钛合金精密铸造技术在导弹中的应用

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麻雀导弹麻雀导弹采用铸钛弹翼。翼尖厚度为1.27mm,弹翼重约41.3kg。选用钛的原因主要是钛比钢轻。考虑铝不适合于空中发射的麻雀导弹,因为存在气动加热的问题。钛与钢相比,钛弹翼的质量轻。以前采用石墨型铸造,现在,采用最近研究的半金属型铸造技术,生产铸钛弹翼。由于采用产量高的半金属型铸造技术,已使钛弹翼的生产费用比原来的生产费用减少约30%。空射巡航导弹另一个例子是ALCM(空射巡航导弹)的升降副翼外壳。每个Ti-6Al-4V复杂的升降副翼铸翼的重量轻。以前采用石墨型铸造,现在,采用最近研究的半金属型铸造技术,生产铸钛弹翼。由于采用产量高的半金属型铸造技术,已使钛弹翼的生产费用比原来的生产费用减少约30%。件重约15.88kg。最初把升降副翼设计成用机加工的钢锻件制成。然而,机加工费用过高。为了降低上述机加工费用,把升降副翼设计成铸件,并选用了钛合金。现在已在巡航导弹上使用。小型燃气涡轮发动机叶轮精密铸件有限公司铸造出小型燃气涡轮发动机的Ti-6Al-4V压气机叶轮,公差为±0.mm,表面光洁度RMS。采用热等静压(HIP)工艺来提高铸件内部的整体性,这种工艺允许生产极簿的叶型(0.56mm)。也用精密铸造法制造出小型燃气涡轮发动机的直径为mm的Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo整体铸造转子。提供的叶型表面是无余量的,也铸造出非旋转的空心叶型,例如空心导向叶片。导弹中的压力容器用于导弹上的各种类型的压力容器:如“宇宙神”、“大力神”等导弹的压力气瓶,先后用合金钢或铝合金改为钛合金。“艾伯星”(Ablestar)火箭发动机采用了3个压力气瓶,结果使质量减轻27kg。“大力神”导弹的压力气瓶,过去是铝制的,现改为Ti-6Al-4V,每枚导弹的质量减轻68kg。“宇宙神”导弹用3个钛气瓶比原来的不锈钢气瓶减轻kg。某型导弹用钛合金气瓶超声速中程战略巡航导弹美国跨尔特飞机公司为超声速中程战略巡航导弹(ASALM)制造的推力装置中的过渡管是Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-Si铸件(石墨捣实型)。高温强度是该零件的主要设计要求。铸件经过℃1h空冷和℃1h空冷两次热处理,在4种不同温度下3次重复试验的强度均一性常好?高温抗拉性能与公布的锻件的性能数据非常接近。钛进气道铸件根据勒特宇航公司制造技术部的题为“大型铸钛进气道的制造技术”计划,麦道公司独立研究和开发了熔模铸造大型复杂簿壁的钛进气道铸件。为了制造马赫数为4的先进战略空中发射导弹的冲压式喷气发动机“颌式”进气道,麦道公司用熔模铸造工艺代替锻造工艺。由于采用了分段铸模的制造工艺,制造出成本低,尺寸精确的大型簿壁进气道部件。这种复杂曲面,变壁厚和多内腔的进气道,必须承受13.8MPa的内压和℃的高温。虽然钛铸件的抗拉性能、疲劳性能、蠕变性能比钛锻件的低,但一般能满足所要求的性能。该公司采用了长mm,高26mm,材料厚度2.54mm~5.10mm为设计尺寸,仅宽度比设计尺寸缩小一半的缩比钛进气道的研究步骤。经次以上的静力试验、疲劳试验和蠕变试验?其结果表明,铸钛进气道的性能是令人满意的。陀螺壳体陀螺壳体属结构复杂的大型簿壁铸件,经分析,采用熔模铸造,优选了模料,用严格的工艺参数压制蜡模,制备了符合要求的浇注多层型芯,改善脱蜡的熔烧过程,选择合理的浇注温度等综合工艺,保证了铸造质量和结构要求,即最厚处在10mm以上,最薄处具有1mm,表面粗糙度Ra=1.60μm,铸件公差为±0.1mm。空射巡航道道AGM-86B美国波音公司研制空射巡航导弹AGM-86B时,采用了大型簿壁整体精密铸件代替锻造-机械加工-焊接而成的组合件,可以大大缩短研制周期,节省了75%的工时和30%的制造成本。参考资料:《钛合金成型工艺在飞航导弹上的应用研究》、图片来源于网络预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇


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