铜基复合材料的应用

铜基复合材料在火箭发动机上的应用，比铝基复合材料更有限。铜有两种特性吸引火箭发动机部件用它作为基材：与氧的相容性和高的导热性。与氧的相容性是全流循环发动机氧化剂PMDs所必需的。在全流循环里，氧涡轮泵体和导管将直接与高温富氧气流接触。这些应用场合也需要高温强度和抗蠕变性能，对于某些应用，密度小于7.5g/cm3的材料在260℃的强度需要达到413MPa。与铝基复合材料一样，铜基复合材料也必须开发近净形加工技术。铜的导热应用主要是推力室内衬。内衬内侧暴露在20MPa的燃气中，外侧是低温推进剂。以前为导热应用而研制的复合…     

铜基复合材料的应用

铜基复合材料在火箭发动机上的应用,比铝基复合材料更有限,铜有两种性能吸引火箭发动机部件用它作为基材：与氧的相容性和高的导电性。与氧的相容性是气流循环发动机的氧化剂PMDs所必需的。在气流循环里,氧涡轮泵壳体和导管将直接与高温富氧气流接触。这些应用场合也需要高温强度和抗蠕变性能。对于某些应用,密度小于7.5g/cm3的材料在260℃的强度需要达到413MPa,与铝基复合材料一样,铜基复合材料也必须开发近终形加工技术。铜的导热应用主要是推广室内衬。内衬内侧暴露在20MPa燃气中,外侧是低温推进剂,以前为导热应用而研制的复…     

连续纤维增强钛基复合材料的超塑性变形

连续SiC纤维增强钛基复合材料(TMCs)可作为未来航空结构用材，因其高比强度、比刚度可保持至高温下，现已开发出一些TMC模型件，如叶片、盘、环、致动棒、起落架等。但因预成型及压实后的精加工成本高昂、循环载荷下复合材料的损伤容限有限，还未能实际应用。由6家公司和美国国防部组成了钛基复合材料涡轮发动机部件联合体，其目的是为TMCs在大型涡轮发动机上寻找用途，并使其制造成本降低。降低成本的可行性途径之一是采用超塑性成型技术制备金属基复合材料部件。但这方面的报道较少，可见的塑性成型的方法只有蠕变锻造、断裂成型等，…     

钛基复合材料的焊接

钛合金具有较高的室温和高温比强度、低密度、高弹性模量,加入高强度、高刚度的增强相可进一步提高其比弹性模量、比强度和抗蠕变能力,因此钛基复合材料(TMCS)成为超高音速宇航飞行器、先进航空发动机的理想候选材料.钛基复合材料在气体涡轮机发动机风扇叶片、驱动轴、超高速飞行器、飞机起落架、飞机构架结构、导弹结构方面具有良好的工程应用前景.     

镍基单晶高温合金的典型蠕变寿命模型

镍基单晶高温合金具有一定的高温强度、良好的抗氧化、抗热腐蚀、抗冷、热疲劳性能,并有良好的塑性和焊接性。镍基单晶高温合金作为航空发动机涡轮叶片的重要材料,其力学性能对航空发动机有着重大影响,研究其疲劳寿命具有重要意义。镍基单晶高温合金蠕变疲劳损伤及寿命预测一直是国内外学者研究的重点。文章基于蠕变疲劳理论和国内外研究情况,阐述了稳态蠕变本构关系和θ映射蠕变模型,介绍了几种典型的镍基单晶高温合金的蠕变疲劳寿命模型。文章分析指出,当前在工程应用中主要采用单晶合金的蠕变疲劳宏观模型,而微观模型的研究还处于探索阶段,建议用微观模型建立蠕变寿命预测方法,分析微观理论机制,有望提高预测精度与蠕变寿命。     

镍基高温合金的研究现状与发展前景

航空发动机的工作叶片、涡轮盘、燃烧室等关键的高温部件都会使用镍基高温合金。它不但有良好的高温抗氧化和抗腐蚀能力,而且有较高的高温强度、蠕变强度和持久强度,以及良好的抗疲劳性能。文章综述了镍基高温合金的研究进展,主要介绍了合金体系、强化方式、主要制备工艺、应用领域,以及合金中的夹杂物及净化的情况,并介绍了镍基高温合金的发展趋势做了展望前景。镍基高温合金应向低制作成本、高强度、抗热腐蚀性、小密度的方向发展:保持组织稳定性,提高材料高温强度;发展耐热腐蚀性能优越的单晶合金;开发密度尽量小的单晶高温合金;降低成本,减少昂贵的金属元素添加量。     

GH90镍基变形高温合金

GH90是时效强化型镍基变形高温合金,真空熔炼,钢质纯净。与英国的牌号Nimonic90相近。含有较高的钴及多种强化元素。在815～870℃有较高的抗拉强度和抗蠕变能力、良好的抗氧化性和耐腐蚀性、在冷热反复交替作用下有较高的疲劳强度以及良好的成形性和焊接性。用于涡轮发动机涡轮盘、叶片、高温弹簧元件、高温紧固件、燃烧室卡箍、密封圈、弹性元件及止动销等零部件。     

镍基铸造高温合金低周疲劳研究进展

镍基铸造高温合金具有优异的高温性能,广泛应用于航空发动机涡轮叶片等热端部件之中。航空发动机涡轮叶片是发动机中工作环境最为恶劣、结构最为复杂的零件之一,在发动机运行过程中所产生的高温交变应力的作用下,合金承受着严重的应力、应变循环损伤,裂纹往往在合金中的薄弱区域形成并扩展,使合金以低周疲劳的模式失效,严重影响了合金的服役寿命,因此对合金低周疲劳性能的研究尤为重要。本文详细阐述了影响镍基铸造高温合金低周疲劳性能的表面缺陷、内部组织及缺陷、晶体取向和低周疲劳试验条件等四方面因素,从位错运动方式和形态变化特点出发,研究了不同温度下镍基铸造合金的变形机制,最后总结了合金低周疲劳寿命预测的应力应变准则、能量准则、损伤累积准则及临界面和临界距离准则。     

铌基叶片材料的初步研究

Ⅰ:前言随着航空工业的迅速发展,对发动机涡轮叶片材料提出越来越高的要求。目前常用的涡轮叶片材料是镍基高温合金。由于受到熔点的限制,镍基合金的进一步发展将会遇到很大困难。铌的熔点比镍高的多,在高温下具有良好的强度,在低温又有良好的塑性,做为新的涡轮叶片材料的可能性很大。近年来工业发达的国家在这方面的研究相当     

蜡模误差与叶片精度控制技术研究进展

镍基高温合金涡轮叶片作为航空发动机、燃气轮机的关键热端部件,主要采用熔模铸造制备。介绍了熔模铸件精度的内涵,阐述了精确控形对于叶片性能提升的重要意义,分析了镍基高温合金涡轮叶片铸造用蜡模制备过程中误差形成的影响因素。总结了近年发展起来的叶片尺寸精度控制技术研究成果,并对其发展趋势进行了展望。     

单晶高温合金的中温Ⅰ阶蠕变--涡轮叶片伸长的重要因素

单晶镍基高温合金已广泛用于制造先进燃气涡轮叶片,但这种合金至今仍被忽视的薄弱环节是它的中温Ⅰ阶蠕变伸长量远高于高温蠕变,而且与高温蠕变相比,中温Ⅰ阶蠕变对取向偏离、合金成分和热处理组织的变化更为敏感.虽然预蠕变引进较高的位错密度能有效抑制中温蠕变,但在实用上仍有困难.在选用单晶合金作为涡轮叶片时,应考虑到先进的二代和三代单晶在中温下的抗变形能力不如一代单晶,同时中温大应力状态下的叶片根部可能过度伸长.     

镍基单晶高温合金涡轮叶片薄壁效应研究进展

镍基单晶高温合金具有优异的高温综合性能,是航空发动机涡轮叶片和导向叶片等部件的首选材料,承受高温度和高应力的严苛服役环境。目前,高冷效叶片的结构设计中采用多种复杂冷却结构以提高其承温能力,其中以层板冷却和双层壁冷却为代表的微型冷却结构是其主流发展方向。但由于这类复杂涡轮叶片中存在超薄壁结构,已成为叶片制造的关键点和难点。本文综述了镍基单晶高温合金薄壁结构的发展趋势,分析了薄壁受限空间的缺陷产生及枝晶生长规律,阐述了薄壁结构对力学性能的影响,展望了先进涡轮叶片的制备及其组织控制的发展趋势。     

镍基高温合金GH4099钎焊连接研究现状

镍基高温合金是航空航天领域的重要材料,广泛应用于发动机涡轮叶片、燃烧室等部件,其连接结构是影响整体性能的关键部位。钎焊是制造镍基高温合金零部件最常用的连接工艺,在此介绍了镍基高温合金GH4099的钎焊连接现状,从常用钎料、钎焊接头界面和力学性能等方面展开阐述,并对GH4099合金的未来钎焊连接研究方向和发展趋势进行了展望。     

高温合金K417气体渗铝

我厂的高温气相渗铝主要用于ＷＰ７系列发动机Ⅰ级涡轮叶片的补充渗铝。其主要目的是要提高叶片的抗高温氧化和高温燃气腐蚀的能力,延长其使用寿命。叶片的材料为铸造镍基高温合金Ｋ４１７,其工作环境为１０００℃左右的高温燃气。高温气相渗铝工艺过程分为铝铁合金块的...     

铌-硅基自生复合材料的新发展

铌 -硅基自生复合材料是一种颇具潜力的高温 (>115 0℃ )结构材料 ,它可用作先进的涡轮叶片材料。这些复合体包含由Nb固溶体增韧的Nb5Si3 ,Nb3 Si型硅化物 ,并含有高Cr、Ti、Hf、B和Al等合金元素。对复合材料的室温断裂韧性和高温蠕变强度有良好的作用 ,如加入Cr和B有利于产生稳定Laves相和铌硼硅化物T2 相等 ,从而提高抗氧化性能。铌和铌 -硅化物复合材料相平衡的基础是Nb -Si相图靠近富Nb一边有一共晶点(Nb3 Si和Nb)。由Si含量为 10 %～ 2 5 %(原子分数　下同 )的Nb -Si二元系制备Nb -Nb3 Si和Nb -Nb5Si3 复合材料。由二元亚…     

钛合金高速变形过程中Johnson—Cook模型参数的确定与校验

涡轮叶片是飞机发动机最主要的结构件之一，长期工作在高温环境下，且承受转子高速旋转时叶片自身的离心力、气动力、热应力以及振动负荷。在实际使用过程中，若叶片发生断裂，会引起一系列灾难，其中最危险的情况就属具有很高动能的断裂叶片穿透发动机机匣，这样不仅会损坏发动机，而且会造成整个飞机受损。因此，发动机机匣在破裂叶片冲击之下的抗穿透性能是设计飞机涡轮发动机的关键参数。建立可靠、精确的抗穿透性能评价方法，是近年来全球飞机发动机工业的重要任务。     

镍基复合材料在超级电容器中的合成与应用

镍基电极材料具有理论比电容较高、原料经济等优点,但由于缺乏高比表面积,电导率相对较低,阻碍了其在超级电容器的实际应用。镍基复合材料是一类由镍基化合物与一种或多种不同材料组成的复合材料,有效地结合了镍基化合物和其他材料的优势,如良好的导电性和较大的比表面积等,可以克服单一镍基材料的缺点,实现优异的循环稳定性和较高的比容量,在超级电容器电极材料领域具有广阔的应用前景。镍基复合材料的合成方法多种多样,如水热溶剂热法、化学浴沉积法、溶胶-凝胶法、化学沉淀法、电化学沉积法等。根据镍基复合材料的维度分类,可分为0D、1D、2D、3D四类复合材料,本文重点综述了这四类复合材料的在超级电容器中的应用。     

发动机低压涡轮导向叶片裂纹分析

低压涡轮导向叶片是发动机中重要热端部件之一,叶片在高温燃气环境下工作,服役条件十分恶劣。发动机工作结束后,发现低压涡轮导向叶片表面存有裂纹和基体缺失现象。通过外观检查、断口宏微观分析、材质分析、气膜孔检查及热模拟试验等手段,对低压涡轮导向叶片的裂纹性质及萌生原因进行分析研究。结果表明:故障低压涡轮导向叶片的裂纹性质为疲劳裂纹,叶片在工作过程中热障涂层脱落,导致叶片组织超温,使其抗疲劳性能下降并萌生疲劳裂纹。     

镍基单晶合金的高温蠕变行为研究

航空发动机、燃汽轮机等高温部件长期工作在高温、高压等严酷环境下,蠕变和疲劳成为制约其使用寿命的重要因素之一,近年来日益受到广泛关注。从镍基单晶合金的高温蠕变现象出发,结合高温蠕变行为中的定向粗化、蠕变各向异性、位错演化、损伤力学模型等问题,介绍了国内外单晶高温合金蠕变行为的研究现状及发展趋势。     

Ti-48Al-2W-0.5Si γ-TiAl化合物在室温与800℃温度区间的拉伸性能和显微组织

γ－ＴｉＡｌ化合物在 ７００℃～ ８００ ℃区间具有卓越的抗蠕变和抗氧化性能,是替代未来涡轮发动机中镍基超级合金和钛合金的很有希望的材料,可以用来制造涡轮叶片、高压压气机叶片、离心喷嘴等．此外,还可用于汽车排气阀和涡轮增压泵等． 研究材料的化学成分为Ｔｉ－４８Ａｌ－２Ｗ－０．５Ｓｉ（ａｔ％）,由 ＡＢＢ公司采用熔模法生产,商业牌号为ＡＢＢ ＩＭＮ－２合金,其化学成分列于表１,热等静压制度和两步热处理列于表２． 拉伸试验是在ＭＴＳ伺服液压试验机上进行的．试验温度从室温至８００℃,拉伸试样直径为 ４．５ｍｍ…