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航空发动机大型燃机机匣环件整体轧制技术

技术简介

       通过航空发动机大型燃机机匣环件整体轧制技术的研究,在提高环件性能同时也能节约大量昂贵的金属材料,极大地降低制造成本。而且,环件的质量和制造技术对于航空发动机制造的性能水平、使用寿命都具有重要的影响,在综合使用性能和制造成本等方面具有突出的优势。

       大型航空发动机用机匣锻件高度高(700mm以上)、直径大(Φ1000mm以上)。传统的分段+轧制技术已无法满足产品性能的要求。产品在后续的加工过程中,因其残余在锻件内部的应力而容易产生变形,从而影响了航空产品性能的稳定性及使用寿命;无法达到民用航空发动机有效寿命3000小时的要求。而该技术能解决这个问题。


技术特点

(1)产品流线完整,解决目前分段轧制性能不稳定的问题   
机匣通过整体轧制成型将不再进行分段轧制,产品金属流线完整,加工周期大大缩短。
(2)采用了近净成型技术,材料利用率高
采用了一种适应于航空发动机大型燃机用环件的近净成型技术,实现少余量加工。目前国内外制造环件的材料利用率普遍为5~10%。采用轧制技术成型的大型环件原材料利用率能够提高至30%,壁厚减少20%以上,大幅度节约了材料消耗,满足了节约资源、实现可持续发展战略的要求;
(3)提出了利用电磁振动和残余应力叠加消除方法,有效消除环形锻件在锻造轧制后的组织残余应力,实现产品内部应力小,机加后变形小于0.5mm。


技术指标

TA15室温力学性能:

 

σb

MPa

σ0.2

MPa

δ

%

Ψ

(%)

HBd

(mm)

AK

(J)

指标

930-1130

≥855

8

≥20

3.3~3.8

≥30

TA15 500℃高温瞬时力学性能(机匣高度≥700mm):

 

500℃高温拉伸

500℃持久强度

指标

σb

(MPa)

σ0.2

(MPa)

试验应力

(MPa)

持续时间(h)

断裂情况

≥635

实测

440

≥100

 


技术水平

国际领先


应用领域和范围

除应用于航空发动机、大型燃机领域外,本项目产品还可用于烟气轮机等环形件需求领域。


专利状态

已申请专利2项


技术状态

小批量生产、工程应用阶段


合作方式

合作开发  技术服务  融资需求


投入需求

1500万元


转化周期

4个月


预期效益

     本技术的推广应用,可实现年产1300吨发动机机匣的的生产能力;预计可实现产值3500万元,可实现利

税500万元。