航空航天材料及加工成形技识介绍与讲解.ppt

大型复杂结构轻合金件对性能提出了更高的要求－熔体技术、热处理技术、组织控制、工艺控制 大直径、复杂结构铝合金轮毂低压铸造技术的开发 与锻造轮毂竞争，考虑设计自由度以及制造成本进行低压铸造设计。 形状为栅格结构、尺寸为17in。设计面最小拔模斜度为3°，最小的轮辐为3mm。 设计方案 研究开发 工艺设计：结合CAE分析技术，进行冲击试验、回转疲劳试验以及冲击耐久试验（VEA限定载荷690Kg），确定合适的铸件结构和形状 。 工艺控制：模具的冷却控制一定精确。模具温度分布有利于铸件顺序凝固，模具温度控制在较低范围。 7.85Kg 轮毂大直径、复杂结构铝合金低压铸造技术的开发 研究开发 模具温度变化及其控制 与传统轮毂低压铸造比较： 模具下限温度更低 模具上限温度更高 冷却速度更大 在一个铸造周期内，前半周期空冷，后半周期水冷，最后得到致密微观组织的制品 解决铸件气孔、疏松等问题，获得高致密度产品，成为现代轻合金铸造发展中亟待解决的问题之一 ADC10、ADC12合金发动机壳体 浇注温度：650～670℃ 铸造压力：710Kgf/cm3 压射速度：30m/s 尺 寸：432×495×404mm 重 量：19Kg 气密试验：0.5Kgf/cm2 空气压、检测时间5秒 生产情况：月产7,000台，品质要求表面机械 加工后无气密性不良现象. 无气密不良现象。 制造方法：真空压铸（3300吨卧式压铸机＋抽真空装置） AC4C合金轿车转向节 汽车的重要安全件，X射线检测内部缺陷，荧光浸透探测外部缺陷。 热 处 理：T6处理 机械性能： 抗拉强度：28Kgf/mm2 延伸率：12％ 硬 度：HB75～110 尺 寸：221×203×139mm 重 量：1.87Kg 组 织：微细的组织 制造方法：液态模锻（900Kgf/cm2的压力作用下凝固） 轻合金铸件对精度、强度、复杂程度等综合指标提出了更高的要求 A356合金航空引擎热交换器用零部件 壁厚3.5mm的复杂形状的耐压部件，尺寸精度、强度要求高，仅允许有细微缺陷。 制造方法：精密铸造。 热 处 理：T6处理 机械性能 抗拉强度：28Kgf/mm2 屈服强度：27Kgf/mm2 延伸率：3.9％ 硬度：HB86 耐压性能 气压：10Kgf/mm2 水压：45Kgf/mm2 制造工艺：特殊的装置防止砂芯变形，确保尺寸精度。熔体采用真空除气， 浇铸系统优化设计以防止氧化物卷入 尺 寸： 长：250mm 高：550mm 筒直径：Φ116mm 壁厚：3mm 重 量：6.6Kg ADC10汽车缸体 汽车轻量化对铝合金铸件提出了更高的要求，传统压铸有其局限性，此缸体采用特殊的砂芯，以满足铸件的复杂形状要求。 铸造方法：中压层流压铸＋具有特殊溃散性要求 的砂芯，垂直式压铸层流充填。 机械性能 抗拉强度：25Kgf/mm2 延伸率：3％ 硬度：HB80 尺寸：长340mm、高205mm、宽305mm 重量：13.5Kg 微观组织：热处理后获得比一般铸造法更细小的组织。 材质改良、制造工艺革新和复合化是轻合金满足特殊要求、降低制造成本的重要途径 AC8A＋SiC复合材料 活塞 要求高抗热龟裂性、高耐摩性。 制造方法：高压凝固铸造（Hi CAST） －熔体在高压作用下浸入SiC间隙 性 能： 项目 AC8A-T6 AC8A-T6＋20vol％SIC-W ヤソグ率 Kgf/mm2 常温 7,500 11,000 300℃ 5,000 8,000 抗拉强度 Kgf/mm2 常温 28 40 300℃ 13 24 疲劳强度 Kgf/mm2 10循环 200℃ 8.5 12.5 比摩耗性×1010 mm3/ Kgf ，mm 230℃，1000Hr加热后 30 8 4000循环后热冲击龟裂总长mm，150℃＝400℃ 75 7 尺 寸：Φ132.9×100 重 量：2.74Kg 耐摩环境：铸铁 生产情况：1988年开始量产 ADC12合金 歧管 此件一般采用重力铸造＋砂芯的制造工艺，壁厚增加往往导致铸件重量增加，铸件内腔表面粗糙导致空气阻力增加。 制造方法： PF压铸分体铸造＋焊接，使铸件壁趋于减薄，减 重35％。而且铸件内腔壁趋于光滑，空气阻力