都在说太行,来点关于整体叶盘,单晶叶片和粉末盘的最新 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/03/29 19:02:01


高温合金是能够在600℃以上及一定应力条件下长期工作的金属材料,具有优异的高温强度,良好的抗氧化和抗热腐蚀性能,良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能,已成为军民用燃气涡轮发动机热端部件不可替代的关键材料。在世界先进发动机研制中,高温合金材料用量已占到发动机总量的40%~60%。可以说,没有高温合金,就没有今天先进的航空发动机。
航空发动机的技术进步与高温合金的发展密切相关。高涡轮工作温度是当代先进航空发动机的最显著标志,提高涡轮工作温度是增加推力、提高发动机推重比的重要手段,而影响发动机涡轮前温度的首要因素就是涡轮叶片和涡轮盘的耐温水平。因此,发动机涡轮部件的设计者无一不是穷尽一切手段,追求应用承温能力更高的涡轮盘和叶片材料。先进高温合金正是为满足航空发动机对材料的需求而出现,并随发动机技术的进步而快速发展。
单晶高温合金——革命性的发动机叶片材料
       镍基单晶高温合金是在等轴晶和定向柱晶高温合金基础上发展起来的一类先进发动机叶片材料。与其他高温合金相比,镍基单晶高温合金具有更为优异的综合性能,成为高推重比航空发动机的关键材料。单晶高温合金在先进航空发动机上的应用,显著提高了发动机的工作温度,推进了发动机技术的进步,没有单晶高温合金,就没有高推重比的航空发动机。
多年来,世界各国十分重视镍基单晶高温合金的研制和开发。20世纪80年代初期以来,第一代单晶高温合金PWA1480、ReneN4等在多种航空发动机上获得广泛应用。80年代后期以来,以PWA1484、ReneN5为代表的第二代单晶高温合金叶片也在CFM56、F100、F110、PW4000等先进航空发动机上得到大量使用,目前美国的第二代单晶高温合金已成熟,并广泛应用在军民用航空发动机上。90年代后期以来,美国研制成功第三代单晶高温合金CMSX-10。之后,GE、P&W以及NASA合作开发了第四代单晶高温合金EPM-102。法国和英国也分别研制单晶高温合金,并实现了工程应用。
单晶空心涡轮叶片的应用显著推进了航空发动机技术的进步,单晶空心叶片制造技术被列为航空发动机技术发展的关键技术,一直是世界航空技术发达国家争先发展的核心技术。

20世纪80年代初,中航工业航材院在国内率先开始了单晶合金及叶片技术的研究,首先研制成功了我国的第一代单晶高温合金DD3。90年代又研制成功了综合性能优异的第二代单晶高温合金DD6,该合金拉伸、持久、蠕变、疲劳、抗氧化及耐热腐蚀性能等达到甚至部分超过了国外广泛应用的第二代单晶合金的性能水平。自20世纪80年代中期研制成功我国第一件单晶空心涡轮叶片以来,中航工业航材院为多种型号先进航空发动机提供了数万件单晶叶片,某些装配单晶涡轮叶片的发动机已翱翔于蓝天。
粉末高温合金——高性能发动机涡轮盘首选材料
       粉末高温合金是用粉末冶金工艺制备的高温合金,是制造先进航空发动机涡轮盘不可或缺的关键材料。用粉末冶金方法生产的高温合金,消除了宏观偏析的影响,组织均匀、细小,提高了合金的屈服和抗疲劳强度,表现出优异的综合力学性能。
国外粉末盘的发展始于20世纪60年代,80年代研制了适合损伤容限设计的第二代粉末高温合金。这类材料的特点是使用温度高、裂纹扩展速率比第一代高强型粉末高温合金明显降低,可以满足推重比10以上航空发动机结构完整性的设计要求。近年来出现了更高使用温度的“高强+损伤容限”的第三代粉末高温合金。由于粉末高温合金材料具有良好的综合力学性能和冷、热工艺性能,在先进航空发动机上已得到广泛应用,高性能粉末高温合金已成为推重比8以上的高性能发动机涡轮盘的首选材料。
20世纪80年代,中航工业航材院开始研究粉末高温合金,是国内最早进行粉末高温合金研制并应用的单位。经过20多年的发展,研制成功了第一代粉末高温合金FGH95,第二代粉末高温合金FGH96,并应用于发动机用涡轮盘及导流盘,制备出了FGH95、FGH96等氩气雾化粉末,实现了国内高温合金氩气雾化粉末从无到有的突破,研制的粉末高温合金涡轮盘性能水平达到国际同类合金的A级标准,实现了粉末高温合金盘件在高推重比航空发动机上的应用缩短了与国外先进技术在该领域的差距。
敢于摘取皇冠上明珠的先锋队

       为促进高温合金的发展,中航工业航材院专门组建了高温单晶叶片研究与工程技术中心和粉末高温合金盘件研究与工程技术中心。在专业组的基础上建成具备很强自主创新能力、核心技术发展能力、型号产品研制能力的技术与产品创新平台,实现从基础研究、应用技术研究、工程化研究到型号应用和型号保障的全线打通。
       高温单晶叶片研究与工程技术中心具有先进的实验研究和生产条件,拥有制芯、制模、制壳、熔炼、焊接、涂层、热处理、检测等成体系的配套设备。粉末高温合金盘件研究与工程技术中心拥有真空感应母合金熔炼、粉末制备、粉末纯净化处理、粉末物理性能分析与检测、热等静压等成套设备,可研发各类涡轴和涡扇发动机用粉末涡轮盘、导流盘、封严盘和挡板等,具备粉末高温合金零件预先研究、工程化应用研究及型号保障的条件及能力。
      中航工业航材院在先进高温合金领域创造出了一批令人瞩目的研究成果,为先进航空发动机的发展奠定了坚实的基础。随着发动机推重比的不断升级换代,这些先进发动机将采用更高承温和承载能力的高温材料制造结构更加复杂的热端部件,对未来高温结构材料提出了更为苛刻的要求。作为航空发动机关键热端部件材料工艺攻关生力军,中航工业航材院将形成完整的单晶高温结构材料、粉末高温结构材料体系,提高已有高温结构材料的应用成熟度,开展承温能力更高的单晶高温结构材料、粉末高温合金研制,提高我国航空装备研制的自主保障能力。(杭材)



http://www.cannews.com.cn/epaper ... /story/332331.shtml
新技术带动
航空发动机技术革命

——记中航工业制造所线性摩擦焊技术发展历程

2012-12-12 19:17:14

欧洲战斗机“台风”发动机的3级低压压气机整体叶盘是线性摩擦焊接技术成功应用的顶级标志。而在美国第四代战斗机F-22“猛禽”和F-35“闪电”Ⅱ发动机上整体叶盘的应用,标志着线性摩擦焊这一固相焊接技术在发动机的应用又上了一个新的台阶。

线性摩擦焊技术对提升新一代发动机性能至关重要。作为国内专门从事航空制造技术研究和工艺装备开发的综合性科研院所,中航工业制造所自上世纪90年代初即开始跟踪国外技术进展。经过充分调研和反复论证,于2003年4月开始了20吨线性摩擦焊试验设备的自主研发。在国外技术封锁、参考资料少、基本没有经验可借鉴的情况下,制造所组建了一支由焊接、机械、液压、电气等多个专业的技术人员组成的攻坚项目组,开展了完全自主创新的技术研究,于2006年4月成功研制出国内第一台液压伺服线性摩擦焊试验设备。

在各级领导和专家的关怀、指导下,中航工业制造所2006年8月成功实现了第一件线性摩擦焊试件的焊接;2007年12月,成功实现国内第一件碳钢材料压气机整体叶盘模拟件焊接;2008年2月,成功实现国内第一件钛合金材料压气机整体叶盘模拟件焊接;2009年9月,成功实现国内第一件不锈钢材料风扇一级整体叶盘1∶2缩比模拟件焊接……

在线性摩擦焊技术领域,中航工业制造所一直处于国内领先地位。开展了碳钢、不锈钢、高温合金、钛合金、单晶、粉末高温合金等材料的线性摩擦焊工艺研究,针对钛合金进行了不同材料组合的线性摩擦焊工艺、热处理、接头组织分析和力学性能测试等方面的系统研究,积累了大量的试验数据,研制的叶片单元考核件和压气机整体叶盘模拟件都通过了高周疲劳试验考核。同时在摩擦焊机理研究方面,针对异材钛合金线性摩擦焊的产热机理及温度场形成与演变规律、焊接过程金属塑性流动行为、微观连接机理、焊接可靠性等开展了深入的研究。搭建了钛合金线性摩擦焊接头的组织、性能、微观连接机理等的数据库,更好地保证了线性摩擦焊技术在工程方面的应用。

中航工业制造所线性摩擦焊技术经过近十年的发展,在国内外学术期刊上发表论文50余篇,培养硕士20名,博士5名,博士后1名。为了实现线性摩擦焊技术在发动机整体叶盘上的应用,制造所又完成了大吨位线性摩擦焊设备的研制,设备的各项指标达到国际先进水平,为技术成果转化奠定了坚实的基础。

http://www.cannews.com.cn/epaper ... /story/332331.shtml

高温合金是能够在600℃以上及一定应力条件下长期工作的金属材料,具有优异的高温强度,良好的抗氧化和抗热腐蚀性能,良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能,已成为军民用燃气涡轮发动机热端部件不可替代的关键材料。在世界先进发动机研制中,高温合金材料用量已占到发动机总量的40%~60%。可以说,没有高温合金,就没有今天先进的航空发动机。
航空发动机的技术进步与高温合金的发展密切相关。高涡轮工作温度是当代先进航空发动机的最显著标志,提高涡轮工作温度是增加推力、提高发动机推重比的重要手段,而影响发动机涡轮前温度的首要因素就是涡轮叶片和涡轮盘的耐温水平。因此,发动机涡轮部件的设计者无一不是穷尽一切手段,追求应用承温能力更高的涡轮盘和叶片材料。先进高温合金正是为满足航空发动机对材料的需求而出现,并随发动机技术的进步而快速发展。
单晶高温合金——革命性的发动机叶片材料
       镍基单晶高温合金是在等轴晶和定向柱晶高温合金基础上发展起来的一类先进发动机叶片材料。与其他高温合金相比,镍基单晶高温合金具有更为优异的综合性能,成为高推重比航空发动机的关键材料。单晶高温合金在先进航空发动机上的应用,显著提高了发动机的工作温度,推进了发动机技术的进步,没有单晶高温合金,就没有高推重比的航空发动机。
多年来,世界各国十分重视镍基单晶高温合金的研制和开发。20世纪80年代初期以来,第一代单晶高温合金PWA1480、ReneN4等在多种航空发动机上获得广泛应用。80年代后期以来,以PWA1484、ReneN5为代表的第二代单晶高温合金叶片也在CFM56、F100、F110、PW4000等先进航空发动机上得到大量使用,目前美国的第二代单晶高温合金已成熟,并广泛应用在军民用航空发动机上。90年代后期以来,美国研制成功第三代单晶高温合金CMSX-10。之后,GE、P&W以及NASA合作开发了第四代单晶高温合金EPM-102。法国和英国也分别研制单晶高温合金,并实现了工程应用。
单晶空心涡轮叶片的应用显著推进了航空发动机技术的进步,单晶空心叶片制造技术被列为航空发动机技术发展的关键技术,一直是世界航空技术发达国家争先发展的核心技术。

20世纪80年代初,中航工业航材院在国内率先开始了单晶合金及叶片技术的研究,首先研制成功了我国的第一代单晶高温合金DD3。90年代又研制成功了综合性能优异的第二代单晶高温合金DD6,该合金拉伸、持久、蠕变、疲劳、抗氧化及耐热腐蚀性能等达到甚至部分超过了国外广泛应用的第二代单晶合金的性能水平。自20世纪80年代中期研制成功我国第一件单晶空心涡轮叶片以来,中航工业航材院为多种型号先进航空发动机提供了数万件单晶叶片,某些装配单晶涡轮叶片的发动机已翱翔于蓝天。
粉末高温合金——高性能发动机涡轮盘首选材料
       粉末高温合金是用粉末冶金工艺制备的高温合金,是制造先进航空发动机涡轮盘不可或缺的关键材料。用粉末冶金方法生产的高温合金,消除了宏观偏析的影响,组织均匀、细小,提高了合金的屈服和抗疲劳强度,表现出优异的综合力学性能。
国外粉末盘的发展始于20世纪60年代,80年代研制了适合损伤容限设计的第二代粉末高温合金。这类材料的特点是使用温度高、裂纹扩展速率比第一代高强型粉末高温合金明显降低,可以满足推重比10以上航空发动机结构完整性的设计要求。近年来出现了更高使用温度的“高强+损伤容限”的第三代粉末高温合金。由于粉末高温合金材料具有良好的综合力学性能和冷、热工艺性能,在先进航空发动机上已得到广泛应用,高性能粉末高温合金已成为推重比8以上的高性能发动机涡轮盘的首选材料。
20世纪80年代,中航工业航材院开始研究粉末高温合金,是国内最早进行粉末高温合金研制并应用的单位。经过20多年的发展,研制成功了第一代粉末高温合金FGH95,第二代粉末高温合金FGH96,并应用于发动机用涡轮盘及导流盘,制备出了FGH95、FGH96等氩气雾化粉末,实现了国内高温合金氩气雾化粉末从无到有的突破,研制的粉末高温合金涡轮盘性能水平达到国际同类合金的A级标准,实现了粉末高温合金盘件在高推重比航空发动机上的应用缩短了与国外先进技术在该领域的差距。
敢于摘取皇冠上明珠的先锋队

       为促进高温合金的发展,中航工业航材院专门组建了高温单晶叶片研究与工程技术中心和粉末高温合金盘件研究与工程技术中心。在专业组的基础上建成具备很强自主创新能力、核心技术发展能力、型号产品研制能力的技术与产品创新平台,实现从基础研究、应用技术研究、工程化研究到型号应用和型号保障的全线打通。
       高温单晶叶片研究与工程技术中心具有先进的实验研究和生产条件,拥有制芯、制模、制壳、熔炼、焊接、涂层、热处理、检测等成体系的配套设备。粉末高温合金盘件研究与工程技术中心拥有真空感应母合金熔炼、粉末制备、粉末纯净化处理、粉末物理性能分析与检测、热等静压等成套设备,可研发各类涡轴和涡扇发动机用粉末涡轮盘、导流盘、封严盘和挡板等,具备粉末高温合金零件预先研究、工程化应用研究及型号保障的条件及能力。
      中航工业航材院在先进高温合金领域创造出了一批令人瞩目的研究成果,为先进航空发动机的发展奠定了坚实的基础。随着发动机推重比的不断升级换代,这些先进发动机将采用更高承温和承载能力的高温材料制造结构更加复杂的热端部件,对未来高温结构材料提出了更为苛刻的要求。作为航空发动机关键热端部件材料工艺攻关生力军,中航工业航材院将形成完整的单晶高温结构材料、粉末高温结构材料体系,提高已有高温结构材料的应用成熟度,开展承温能力更高的单晶高温结构材料、粉末高温合金研制,提高我国航空装备研制的自主保障能力。(杭材)

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新技术带动
航空发动机技术革命

——记中航工业制造所线性摩擦焊技术发展历程

2012-12-12 19:17:14

欧洲战斗机“台风”发动机的3级低压压气机整体叶盘是线性摩擦焊接技术成功应用的顶级标志。而在美国第四代战斗机F-22“猛禽”和F-35“闪电”Ⅱ发动机上整体叶盘的应用,标志着线性摩擦焊这一固相焊接技术在发动机的应用又上了一个新的台阶。

线性摩擦焊技术对提升新一代发动机性能至关重要。作为国内专门从事航空制造技术研究和工艺装备开发的综合性科研院所,中航工业制造所自上世纪90年代初即开始跟踪国外技术进展。经过充分调研和反复论证,于2003年4月开始了20吨线性摩擦焊试验设备的自主研发。在国外技术封锁、参考资料少、基本没有经验可借鉴的情况下,制造所组建了一支由焊接、机械、液压、电气等多个专业的技术人员组成的攻坚项目组,开展了完全自主创新的技术研究,于2006年4月成功研制出国内第一台液压伺服线性摩擦焊试验设备。

在各级领导和专家的关怀、指导下,中航工业制造所2006年8月成功实现了第一件线性摩擦焊试件的焊接;2007年12月,成功实现国内第一件碳钢材料压气机整体叶盘模拟件焊接;2008年2月,成功实现国内第一件钛合金材料压气机整体叶盘模拟件焊接;2009年9月,成功实现国内第一件不锈钢材料风扇一级整体叶盘1∶2缩比模拟件焊接……

在线性摩擦焊技术领域,中航工业制造所一直处于国内领先地位。开展了碳钢、不锈钢、高温合金、钛合金、单晶、粉末高温合金等材料的线性摩擦焊工艺研究,针对钛合金进行了不同材料组合的线性摩擦焊工艺、热处理、接头组织分析和力学性能测试等方面的系统研究,积累了大量的试验数据,研制的叶片单元考核件和压气机整体叶盘模拟件都通过了高周疲劳试验考核。同时在摩擦焊机理研究方面,针对异材钛合金线性摩擦焊的产热机理及温度场形成与演变规律、焊接过程金属塑性流动行为、微观连接机理、焊接可靠性等开展了深入的研究。搭建了钛合金线性摩擦焊接头的组织、性能、微观连接机理等的数据库,更好地保证了线性摩擦焊技术在工程方面的应用。

中航工业制造所线性摩擦焊技术经过近十年的发展,在国内外学术期刊上发表论文50余篇,培养硕士20名,博士5名,博士后1名。为了实现线性摩擦焊技术在发动机整体叶盘上的应用,制造所又完成了大吨位线性摩擦焊设备的研制,设备的各项指标达到国际先进水平,为技术成果转化奠定了坚实的基础。

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终于通过审核了,大家来讨论讨论吧。
已经有人发了
小白等起看解毒!
不懂啊,希望我国的发动机早日给力!
md本子好像都第四代了吧,差个二十年,hkc啊
这片烂文转来转去的,不就是拿着给各位看官看看,咱的单晶叶片才是第二代,人欧美已经玩到第四代甚至小日本已经第五代了吗?
这片烂文转来转去的,不就是拿着给各位看官看看,咱的单晶叶片才是第二代,人欧美已经玩到第四代甚至小日本 ...
那是你知道的才二代。。。。


我们不要好消息,我们只想要好发动机。

我们不要好消息,我们只想要好发动机。
到底是不是WS15?
ws15出来 可靠性高 推力达标才是王道
那我们到底几代呢?
gegemmm 发表于 2012-12-15 01:43
我们不要好消息,我们只想要好发动机。
貌似军队里有人不是这么想的,不然那些张青们为什么要对他们怒吼呢?
vayblin 发表于 2012-12-15 00:54
这片烂文转来转去的,不就是拿着给各位看官看看,咱的单晶叶片才是第二代,人欧美已经玩到第四代甚至小日本 ...
就算日本200代不装发动机有什么用?DD6和FGH96已经足够保证推比10的第四代航发了。
差距是有 但是绝对是有限的
这种八股文还是少传些...必竞成熟的应用才是关键!话说太行05年就产品定型了,都过去七八年了,还是不成熟啊...少些空谈,实干才能强心!
vayblin 发表于 2012-12-15 00:54
这片烂文转来转去的,不就是拿着给各位看官看看,咱的单晶叶片才是第二代,人欧美已经玩到第四代甚至小日本 ...
問題是 第二代還不知道  穩定不穩定 呢   能不能大批量生產 又保證質量
gegemmm 发表于 2012-12-15 01:43
我们不要好消息,我们只想要好发动机。
同意,這種八股文 ,大部分都是官腔官調 ,屬於空談 , 不符合習的號召
这篇文章,看到次数多了想吐
技术研发室一码事,转化为现实的工厂生产制造能力,并建立完善的管理体系,并持续有效改进则是另外一码事。唯一的衡量标准就是不再需要采购AL-31系列、RD-33/93,117S、D-30,也不需要将来采购AL-41,PS-90。也不需要飞机躯壳等心脏……哥相信前途是光明的,但是道路是崎岖坎坷的。希望航空动力人一步步走好、走稳!也希望航空动力人、航空人能有比工母员更好的带鱼!
楼下继续HKC..有
vayblin 发表于 2012-12-15 00:54
这片烂文转来转去的,不就是拿着给各位看官看看,咱的单晶叶片才是第二代,人欧美已经玩到第四代甚至小日本 ...
小日本那个实际也是第四代吧
不好说。中文paper可信度一直不高!

这种涉及到机密的是不会发的。发出来的可信度打个对折!

核心期刊啥的基本给版面费就发,很多研究生为了毕业就整几篇,疯狂的一年有整八九篇的
md本子好像都第四代了吧,差个二十年,hkc啊
倭寇已经开始第五代了
vayblin 发表于 2012-12-15 00:54
这片烂文转来转去的,不就是拿着给各位看官看看,咱的单晶叶片才是第二代,人欧美已经玩到第四代甚至小日本 ...
看文章好吧!人家只说90年代第2代。。现在第几代说了吗??
倭寇已经开始第五代了
4,5代都是实验室,没法批量,
問題是 第二代還不知道  穩定不穩定 呢   能不能大批量生產 又保證質量
dd6已经装备于太行,替换了定型时的定向凝固合金。
各位亲发动机能跨越式发展么
小鬼子的发动机晶片技术还走到老美的前边去了?这不就是乱讲吗?
iphone4s 发表于 2012-12-15 10:57
小鬼子的发动机晶片技术还走到老美的前边去了?这不就是乱讲吗?
还真是这样的,不过这也就是鬼子的特色,自己做不了大推,却能研制最高性能的单晶叶片,鬼子的大部分产业就是这个样子
没事,虽然现在不先进了,但是等毛子突破了新一代的话,我们在去买就是了,然后论文就有了,科研经费由了,论坛上又可以继续hkc了
vayblin 发表于 2012-12-15 16:09
还真是这样的,不过这也就是鬼子的特色,自己做不了大推,却能研制最高性能的单晶叶片,鬼子的大部分产业 ...
为啥小鬼子会这样呢?可不可以这样理解:他们也有能够制造出j20的材料,但是造不出整机来?没有这个设计能力?
关于单晶,第一代DD3已经工程化,第二代DD6也已经工程化,用在WS15及太行改型上,第三代DD9正在研制中,好像尚未工程化,不过快了;粉末合金,第一代4095,第二代4096均已在发动机上应用,4097是毛子系,性能总的来说优于我国的第二代4096,第三代4098正在向工程化发展,能用在WS15上还得稍等。不权威,任评说。
心急吃不了热豆
iphone4s 发表于 2012-12-16 08:11
为啥小鬼子会这样呢?可不可以这样理解:他们也有能够制造出j20的材料,但是造不出整机来?没有这个设计能 ...
我觉得是进行技术储备,将来万一能摆脱干爹束缚,马上就能造出先进货色
材料是一个方面,设计理念也很重要。想想看,如果拿到可造一百台WS10的美国最先进耐高温材料,我们就能有100台长寿命WS10吗? 还是要认真做功课。
monzking 发表于 2012-12-16 12:08
我觉得是进行技术储备,将来万一能摆脱干爹束缚,马上就能造出先进货色
感觉日本好像是够呛,技术制造能力不等于科技能力
iphone4s 发表于 2012-12-16 13:51
感觉日本好像是够呛,技术制造能力不等于科技能力
至少技术储备在那,总比到时候一穷二白,需要从新研发强,现在不弄,将来更不可能有
monzking 发表于 2012-12-16 14:24
至少技术储备在那,总比到时候一穷二白,需要从新研发强,现在不弄,将来更不可能有
看看日本造f2那个费劲样就知道了,呵呵
iphone4s 发表于 2012-12-16 14:25
看看日本造f2那个费劲样就知道了,呵呵
当初我们落后的时候,不也是造啥啥不行,难道就不搞研发了?
我相信日本人不是纯傻逼,更不可能心甘情愿被干爹一直踩在脚下,你说对不?