合作信息
鈦合金薄壁復(fù)雜精密鑄造技術(shù)
發(fā)布單位：北京百慕航材高科技股份有限公司
所屬行業(yè)：新材料
合作信息類型：意向合作
機(jī)構(gòu)類型：企業(yè)
供求關(guān)系：供應(yīng)
合作信息期限：2016-5
參考價格：面議
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合作信息簡介
【技術(shù)開發(fā)單位】北京百慕航材高科技股份有限公司
【技術(shù)簡介】鈦及鈦合金具有一系列優(yōu)異的特性：如密度小、比強度高、耐腐蝕、耐高溫等，其工業(yè)化生產(chǎn)僅50多年就展示出強大的生命力，成為航空、航天、能源、船舶、化工及醫(yī)療領(lǐng)域不可缺少的材料。但鈦的化學(xué)活性高，鑄造難度大，常規(guī)鑄造技術(shù)難以滿足目前航空航天等領(lǐng)域?qū)Ρ”?、異性、結(jié)構(gòu)和功能統(tǒng)一鈦合金精密鑄件的需求，因而開發(fā)低成本、精密化的鈦合金鑄造技術(shù)成為目前急需解決的問題。
鈦合金熔模精密鑄造技術(shù)是為了滿足航空、航天技術(shù)的需要而發(fā)展起來的，通常是在蠟?zāi)１砻嫱可蠑?shù)層耐火材料，待其干燥硬化后形成了較厚的耐火涂層，再將其中的蠟?zāi)Ｈ芑摰舳瞥尚蜌ぃ俳?jīng)過焙燒獲得了較高的強度，然后進(jìn)行澆注而獲得鑄件的一種方法。但是，鈦合金的熔模精密鑄造也面臨著一些挑戰(zhàn)，其中鈦液與型殼的化學(xué)反應(yīng)，以及離心澆注所產(chǎn)生金屬液對型殼的高速沖擊，時常導(dǎo)致型殼在澆注過程中破裂，鑄件報廢，造成原材料、能源和人力的浪費。因此，制造既具有化學(xué)惰性，又具有高強度的熔模型殼是鈦和鈦合金熔模精密鑄造的重要一環(huán)。目前國際主流鑄造技術(shù)采用氧化物面層陶瓷型殼生產(chǎn)復(fù)雜薄壁鈦合金鑄件，因為與鈦有著低反應(yīng)性，熱導(dǎo)率低、強度高、可澆注優(yōu)質(zhì)的鈦合金精密鑄件。生產(chǎn)線上的型殼與以前相比，其表面光潔度有所提高，氣孔較少；以前常出現(xiàn)的微裂紋不再常見。背型涂料采用機(jī)械手與程控懸鏈干燥后，型殼質(zhì)量比較穩(wěn)定。
此外為降低鈦合金鑄件生產(chǎn)成本也可采用特種砂型鑄造，造型混合物采用鑄造級鋯砂、橄欖石砂和粘結(jié)劑。砂型鑄造是通過在木模表面覆蓋造型混合物，經(jīng)焙燒后制成模殼的過程。其生產(chǎn)周期短，可大大降低鑄件的生產(chǎn)成本，適合鑄件表面質(zhì)量要求不高的鈦合金鑄件，可根據(jù)鈦合金鑄件的特點選擇使用該鑄造方法。
【技術(shù)特點】采用真空感應(yīng)爐進(jìn)行鈦及鈦合金熔煉澆鑄有如下技術(shù)優(yōu)勢：（1）降低鈦合金鑄件生產(chǎn)成本。感應(yīng)爐不需專門制備電極，海綿狀料、廢品壓塊、回收料等均可以使用。同時熔煉一爐所需時間比凝殼爐短，可降低鈦合金生產(chǎn)成本。（2）適宜制造復(fù)雜薄壁精密鈦合金鑄件。感應(yīng)爐的溫度可控，熔池可長時間保溫，可提高過熱度，有利于復(fù)雜薄壁精密件的充滿，這是凝殼爐無法做到的。目前國內(nèi)主要采用凝殼爐生產(chǎn)鈦合金鑄件，而國外的一些公司已經(jīng)采用感應(yīng)爐生產(chǎn)包括宇航鑄件和轉(zhuǎn)動件在內(nèi)的鈦及鈦合金鑄件，并取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。
同時，通過對型殼用耐火材料和粘結(jié)劑的發(fā)展，大大提高了鈦合金薄壁復(fù)雜精鑄件的質(zhì)量。傳統(tǒng)的石墨型雖成本低但鑄件表面質(zhì)量較差，同時不適于生產(chǎn)件，而用難熔金屬面層或氧化釔面層陶瓷型殼可以澆注出高質(zhì)量的鈦鑄件，但成本卻很高。而氧化物面層陶瓷型殼特別適用于批量制造、無加工余量及難于機(jī)加工的復(fù)雜構(gòu)件。與機(jī)加工藝相比，可大幅度降低生產(chǎn)成本并縮短制造工期。
【技術(shù)指標(biāo)】
蠟?zāi)＃合灹喜捎免伜辖鹁T專用蠟料，對蠟?zāi)：湍＝M的表面清潔度要求較高，表面無油污、平整光滑，不能有裂紋、針孔等缺陷，否則會影響型殼及鑄件質(zhì)量。
型殼：鈦熔模鑄造型殼強度取決于背層質(zhì)量，而面層的質(zhì)量決定著鑄件的表面質(zhì)量，如果面層發(fā)生脫落、起皮或裂紋現(xiàn)象，則所鑄鑄件表面也會出現(xiàn)相應(yīng)的缺陷。型殼面層材料對溫濕度比較敏感，隨溫度的升高，干燥時間縮短。但提高溫度受模料熱穩(wěn)定性的限制。當(dāng)相對濕度30%-40%范圍時，干操時間最短;當(dāng)相對濕度大于70%時，型殼干澡時間顯著增加。風(fēng)速在4m/s以內(nèi)，隨著風(fēng)速增加干燥時間明顯縮短，但風(fēng)速超過5m/s時，干燥速度已提高不多了。
熔鑄：根據(jù)模組的特點選擇澆注系統(tǒng)和澆注工藝參數(shù)，如電壓、電流、離心轉(zhuǎn)速等。
熱處理：根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)和壁厚選擇合適退火溫度和保溫時間，通過退火處理消除鑄件殘余應(yīng)力。通過熱等靜壓處理閉合鑄件中的宏觀和微觀縮松、氣孔和縮孔，可提高鈦合金鑄件的性能和可靠性，尤其是鑄件的疲勞性能。
【技術(shù)水平】國際先進(jìn)
【可應(yīng)用領(lǐng)域和范圍】主要應(yīng)用在航空、航天、汽車、船舶、化工等領(lǐng)域。
【專利狀態(tài)】已申請專利1項
【技術(shù)狀態(tài)】批量生產(chǎn)階段
【合作方式】技術(shù)服務(wù)、產(chǎn)品銷售
【投入需求】5000萬元以上
【轉(zhuǎn)化周期】2年左右
【預(yù)期效益】形成年產(chǎn)航空航天鈦鑄件200噸，石油化工等民用鈦鑄件150噸的生產(chǎn)能力。本項目達(dá)產(chǎn)年營業(yè)收入45000萬元，利潤總額5000萬元，凈利潤4000萬元。
【聯(lián)系方式】趙瑞斌 010-62498373/13801242410
【技術(shù)簡介】鈦及鈦合金具有一系列優(yōu)異的特性：如密度小、比強度高、耐腐蝕、耐高溫等，其工業(yè)化生產(chǎn)僅50多年就展示出強大的生命力，成為航空、航天、能源、船舶、化工及醫(yī)療領(lǐng)域不可缺少的材料。但鈦的化學(xué)活性高，鑄造難度大，常規(guī)鑄造技術(shù)難以滿足目前航空航天等領(lǐng)域?qū)Ρ”?、異性、結(jié)構(gòu)和功能統(tǒng)一鈦合金精密鑄件的需求，因而開發(fā)低成本、精密化的鈦合金鑄造技術(shù)成為目前急需解決的問題。
鈦合金熔模精密鑄造技術(shù)是為了滿足航空、航天技術(shù)的需要而發(fā)展起來的，通常是在蠟?zāi)１砻嫱可蠑?shù)層耐火材料，待其干燥硬化后形成了較厚的耐火涂層，再將其中的蠟?zāi)Ｈ芑摰舳瞥尚蜌ぃ俳?jīng)過焙燒獲得了較高的強度，然后進(jìn)行澆注而獲得鑄件的一種方法。但是，鈦合金的熔模精密鑄造也面臨著一些挑戰(zhàn)，其中鈦液與型殼的化學(xué)反應(yīng)，以及離心澆注所產(chǎn)生金屬液對型殼的高速沖擊，時常導(dǎo)致型殼在澆注過程中破裂，鑄件報廢，造成原材料、能源和人力的浪費。因此，制造既具有化學(xué)惰性，又具有高強度的熔模型殼是鈦和鈦合金熔模精密鑄造的重要一環(huán)。目前國際主流鑄造技術(shù)采用氧化物面層陶瓷型殼生產(chǎn)復(fù)雜薄壁鈦合金鑄件，因為與鈦有著低反應(yīng)性，熱導(dǎo)率低、強度高、可澆注優(yōu)質(zhì)的鈦合金精密鑄件。生產(chǎn)線上的型殼與以前相比，其表面光潔度有所提高，氣孔較少；以前常出現(xiàn)的微裂紋不再常見。背型涂料采用機(jī)械手與程控懸鏈干燥后，型殼質(zhì)量比較穩(wěn)定。
此外為降低鈦合金鑄件生產(chǎn)成本也可采用特種砂型鑄造，造型混合物采用鑄造級鋯砂、橄欖石砂和粘結(jié)劑。砂型鑄造是通過在木模表面覆蓋造型混合物，經(jīng)焙燒后制成模殼的過程。其生產(chǎn)周期短，可大大降低鑄件的生產(chǎn)成本，適合鑄件表面質(zhì)量要求不高的鈦合金鑄件，可根據(jù)鈦合金鑄件的特點選擇使用該鑄造方法。
【技術(shù)特點】采用真空感應(yīng)爐進(jìn)行鈦及鈦合金熔煉澆鑄有如下技術(shù)優(yōu)勢：（1）降低鈦合金鑄件生產(chǎn)成本。感應(yīng)爐不需專門制備電極，海綿狀料、廢品壓塊、回收料等均可以使用。同時熔煉一爐所需時間比凝殼爐短，可降低鈦合金生產(chǎn)成本。（2）適宜制造復(fù)雜薄壁精密鈦合金鑄件。感應(yīng)爐的溫度可控，熔池可長時間保溫，可提高過熱度，有利于復(fù)雜薄壁精密件的充滿，這是凝殼爐無法做到的。目前國內(nèi)主要采用凝殼爐生產(chǎn)鈦合金鑄件，而國外的一些公司已經(jīng)采用感應(yīng)爐生產(chǎn)包括宇航鑄件和轉(zhuǎn)動件在內(nèi)的鈦及鈦合金鑄件，并取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。
同時，通過對型殼用耐火材料和粘結(jié)劑的發(fā)展，大大提高了鈦合金薄壁復(fù)雜精鑄件的質(zhì)量。傳統(tǒng)的石墨型雖成本低但鑄件表面質(zhì)量較差，同時不適于生產(chǎn)件，而用難熔金屬面層或氧化釔面層陶瓷型殼可以澆注出高質(zhì)量的鈦鑄件，但成本卻很高。而氧化物面層陶瓷型殼特別適用于批量制造、無加工余量及難于機(jī)加工的復(fù)雜構(gòu)件。與機(jī)加工藝相比，可大幅度降低生產(chǎn)成本并縮短制造工期。
【技術(shù)指標(biāo)】
蠟?zāi)＃合灹喜捎免伜辖鹁T專用蠟料，對蠟?zāi)：湍＝M的表面清潔度要求較高，表面無油污、平整光滑，不能有裂紋、針孔等缺陷，否則會影響型殼及鑄件質(zhì)量。
型殼：鈦熔模鑄造型殼強度取決于背層質(zhì)量，而面層的質(zhì)量決定著鑄件的表面質(zhì)量，如果面層發(fā)生脫落、起皮或裂紋現(xiàn)象，則所鑄鑄件表面也會出現(xiàn)相應(yīng)的缺陷。型殼面層材料對溫濕度比較敏感，隨溫度的升高，干燥時間縮短。但提高溫度受模料熱穩(wěn)定性的限制。當(dāng)相對濕度30%-40%范圍時，干操時間最短;當(dāng)相對濕度大于70%時，型殼干澡時間顯著增加。風(fēng)速在4m/s以內(nèi)，隨著風(fēng)速增加干燥時間明顯縮短，但風(fēng)速超過5m/s時，干燥速度已提高不多了。
熔鑄：根據(jù)模組的特點選擇澆注系統(tǒng)和澆注工藝參數(shù)，如電壓、電流、離心轉(zhuǎn)速等。
熱處理：根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)和壁厚選擇合適退火溫度和保溫時間，通過退火處理消除鑄件殘余應(yīng)力。通過熱等靜壓處理閉合鑄件中的宏觀和微觀縮松、氣孔和縮孔，可提高鈦合金鑄件的性能和可靠性，尤其是鑄件的疲勞性能。
【技術(shù)水平】國際先進(jìn)
【可應(yīng)用領(lǐng)域和范圍】主要應(yīng)用在航空、航天、汽車、船舶、化工等領(lǐng)域。
【專利狀態(tài)】已申請專利1項
【技術(shù)狀態(tài)】批量生產(chǎn)階段
【合作方式】技術(shù)服務(wù)、產(chǎn)品銷售
【投入需求】5000萬元以上
【轉(zhuǎn)化周期】2年左右
【預(yù)期效益】形成年產(chǎn)航空航天鈦鑄件200噸，石油化工等民用鈦鑄件150噸的生產(chǎn)能力。本項目達(dá)產(chǎn)年營業(yè)收入45000萬元，利潤總額5000萬元，凈利潤4000萬元。
【聯(lián)系方式】趙瑞斌 010-62498373/13801242410
