Вакуумная термообработка авиационного рабочего колеса

---

В авиационной промышленности требуется большое количество высокопрочных, высокоточных металлических деталей. Обработка этих металлических деталей неотделима от процесса термической обработки. Среди всех процессов термообработки вакуумная термообработка широко используется из-за ее превосходных свойств.

Направленно затвердевший суперсплав — это своего рода новый материал с хорошими механическими свойствами и низкой плотностью сплава, разработанный для удовлетворения потребностей авиационных двигателей с высоким отношением тяги к весу. Для улучшения структуры и свойств сплава почти все жаропрочные сплавы с направленной кристаллизацией необходимо подвергнуть термообработке. Компоненты горячего конца авиационных двигателей, изготовленные по технологии направленного отверждения, такие как роторы турбин или лопатки статора, в основном изготавливаются методом точного литья, в результате чего получаются прецизионные отливки без зазоров или с небольшими запасами. Чтобы уберечь термообработанные детали от окисления и истощения легирующих элементов, наилучшим вариантом является термообработка в условиях вакуума.

Пример процесса

Лопатка ротора турбины первой ступени авиадвигателя представляет собой полую конструкцию и изготовлена ​​из жаропрочного сплава направленного отверждения DZ4.На отверстие на торце венца лопатки должна быть добавлена ​​специальная накладка (материал GH3030), а техническая требования вакуумной пайки для соединения. Использование вакуумной паяльной печи для высокотемпературной вакуумной пайки лопаток является наилучшим процессом в существующих условиях.

Для вакуумной пайки температура пайки припоем 171 составляет 1150-1200 ℃, время выдержки составляет 60-70 минут, а метод охлаждения – охлаждение в печи. После пайки поверхность лезвия блестящая, круглый корень пайки хороший, гладкий и пропаян насквозь, дефектов, таких как трещины при пайке, не обнаружено.

Обработка раствором лопаток ротора турбины первоначально проводилась только в обычных воздушных печах, и имело место серьезное окисление и истощение элементов поверхностного сплава из-за потерь при горении, а глубина обедненного слоя достигала 0,12 мм. Для лезвия расширение между корпусом лезвия и шипом не обрабатывается, и нет припуска на механическую обработку.То есть, если происходит вышеуказанное явление, качество поверхности лезвия не соответствует требованиям. Во-вторых, для обработки лезвия используется воздушная печь, а деформация при термообработке велика, а светопропускание профиля лезвия превышает 10%.

Для повышения качества термообработки лопаток для обработки на раствор используется вакуумно-воздушная закалочная печь RVGQ производства SIMUWU.

Газовая закалочная печь производства SIMUWU имеет следующие характеристики:

(1) Дверца печи и дно печи оснащены нагревательными элементами, а газовые форсунки с высоким расходом равномерно распределены в цилиндрической нагревательной камере, чтобы избежать неравномерного нагрева и охлаждения.

(2) В системе управления используется ПЛК Siemens, и все действия печи можно переключать между автоматическим и ручным управлением, а также имеются блокирующие защитные устройства. Система контроля температуры ПЛК имеет хорошую точность и воспроизводимость управления и может автоматически отображать, записывать и распечатывать процесс и результаты контроля.

(3) Оборудование может контролировать парциальное давление газа и получать более высокое вакуумное давление за счет обратной заправки аргоном. Вакуумное рабочее давление вакуумной термообработки можно регулировать в определенном диапазоне в соответствии с потребностями.

Скорость воздушного охлаждения оборудования имеет широкий диапазон регулировки и может работать в печи, эквивалентной обычному печному охлаждению, воздушному охлаждению и масляному охлаждению, что соответствует большинству требований к вакуумной закалке аэрокосмических деталей.

Поток процесса:

Температура нагрева при вакуумной обработке раствором составляла 1220°С. Чтобы уменьшить тепловое напряжение, в процессе нагрева заготовки применяется ступенчатый нагрев, а скорость нагрева на каждом этапе – медленный нагрев, а время выдержки составляет 2 часа. Выбор степени вакуума: 6,67×10~1 Па используется до температуры парциального давления. Парциальное давление осуществляется при 900-1000 ℃, а газообразный аргон высокой чистоты перезаряжается в камеру вакуумного нагрева для получения более высокого вакуумного давления накачивания, чтобы избежать испарения суперсплавов в условиях вакуума и высокой температуры, и получить яркая поверхность. Обычно 3 ~ 14 Па. Давление газа закалки 3 бар.

После вакуумной термообработки лопатки ротора турбины детали становятся блестящими и серебристо-белыми, отсутствует слой истощения металлического элемента и недопустимая деформация. Отличные механические свойства.

Выбор оборудования: Вакуумная печь для термообработки серии RVGQ, производимая SIMUWU, является высококачественным продуктом для вакуумной термообработки.Хорошая точность контроля температуры и равномерность контроля температуры обеспечивают эффективное продвижение процесса вакуумной термообработки. SIMUWU специализируется на производстве вакуумных печей, имеет более десяти лет соответствующего опыта и имеет хорошую репутацию в области производства вакуумных печей. Ассортимент продукции включает в себя вакуумные печи для воздушной закалки, вакуумные печи для закалки в масле, вакуумные печи для пайки и т.д., которые широко продаются в развитых и развивающихся странах.