鈦合金材料屬于難加工材料,加工成型困難一直是制約其廣泛應(yīng)用的重要因素,而鈦合金連桿類零件的加工成型則更難。如航空航天用鈦合金連桿(以下簡(jiǎn)稱“鈦合金連桿)在鈦錠熔煉、管坯制作、鍛造、熱處理和機(jī)加工等環(huán)節(jié)工藝復(fù)雜
航空航天用鈦合金連桿具有管壁薄、力學(xué)強(qiáng)度高、組織和強(qiáng)度均勻性要求嚴(yán)苛,尺寸精度要求高等特點(diǎn)。鈦合金連桿主要應(yīng)用在航空航天裝備中,特別是在航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,包括用來(lái)支撐或固定飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的各種鈦合金連桿、起落架等等。鈦合金連桿的各種技術(shù)性能指標(biāo),特別是兩端的縮口段的優(yōu)劣直接關(guān)乎所裝備的機(jī)型安全。目前我國(guó)的連桿類鈦合金零部件的制造工藝和性能指標(biāo)與國(guó)外先進(jìn)制造技術(shù)還有很大的差距,處于不利地位,制約著我國(guó)航空領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展成為我國(guó)航空裝備的“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)和零部件,影響著我國(guó)航空產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
對(duì)金屬類零部件在熱鍛成型后,會(huì)產(chǎn)生形變和內(nèi)應(yīng)力變化,需要采用真空爐或傳統(tǒng)鹽浴爐等傳統(tǒng)的退火處理工藝進(jìn)行整體熱處理。但這種方式是對(duì)零件在爐內(nèi)進(jìn)行整體熱處理,對(duì)于特殊環(huán)境使用的零部件需要局部熱處理的鈦合金連桿類零件就不適用。例如,航空發(fā)動(dòng)機(jī)用連桿類零部件不是整體零件而是只需要在縮口段局部熱鍛成型后,進(jìn)行熱退火處理時(shí)就不能使用該工藝。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)專用的鈦合金連桿往往是成套成批使用的,但是制造時(shí)由于鈦合金連桿有著尺寸長(zhǎng)度、管壁薄、兩端端部鍛造縮口段軸向部分成型后加工余量小、承載強(qiáng)度高(包括拉伸或受壓)、尺寸精度(包括同軸度、直線度、光潔度)要求高的特點(diǎn),導(dǎo)致連桿在加工過(guò)程中存在的變形和內(nèi)應(yīng)力,很難或者是無(wú)法消除或校直的問(wèn)題。目前,該技術(shù)問(wèn)題還未發(fā)現(xiàn)特別有效的處理方法,往往會(huì)導(dǎo)致連桿在使用時(shí)存在安全隱患,無(wú)法滿足航空發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠使用和航空飛行安全。