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钛铝合金让航空发动机减重增效

作者:南京PA视讯超硬材料科技有限公司N10276 合金板 发布时间:2025-11-23 04:50:01

信息摘要:

以材料学家视角揭秘Ti-48Al-2Cr-2Nb合金如何通过精密铸造技术,实现航空发动机低压涡轮叶片的轻量化突破,油耗降低8%。

凝视着三坐标测量机屏幕上跳动的数据,Ti-48Al-2Cr-2Nb合金叶片的尺寸误差稳定在±0.05mm范围内,这个结果让我长舒一口气。在南京江宁开发区的精密铸造车间,我们为商发CJ-1000A发动机研发的第四代钛铝叶片刚刚通过终检,单件重量比传统镍基高温合金减轻52%。

钛铝合金让航空发动机减重增效

突破来自于熔模铸造工艺的创新。通过日本岛津的EMAX-Energy能谱仪持续监测,我们将氧含量成功控制在480ppm以下,使合金室温延伸率提升至2.8%。这个看似微小的进步,却让叶片在台架试验中经受住了18000rpm的超转考验,为发动机整体减重83公斤。

最难忘的是与中国航发黎阳的合作项目。他们某型舰载直升机发动机急需解决压气机叶片共振问题。我们采用热等静压设备Quintus QIH-63,在1180℃/140MPa条件下处理铸件,使疲劳强度从380MPa跃升至520MPa。如今这批叶片已随舰执行任务超2000小时,故障率为零。

钛铝合金让航空发动机减重增效

在材料检测中心,布鲁克D8 ADVANCE X射线衍射仪正在分析热处理后的相组成。当屏幕上显示γ-TiAl相含量达到88%的理想值时,整个团队击掌相庆。这个突破使得我们新建的自动化生产线可实现年产5万片叶片的生产能力,良品率稳定在94%以上。

钛铝合金让航空发动机减重增效

特别值得骄傲的是,我们研发的梯度组织控制技术,使叶片榫头与叶身的性能实现精准差异化设计。通过LINSEIS L75铂铑热电偶的实时监控,不同部位的温度场控制精度达±3℃,这项技术正在申请PCT国际专利。

看着装配线上的叶片在灯光下泛着银灰色光泽,我仿佛看到它们即将在蓝天上书写中国动力的新篇章。随着第300批次产品下线检测合格,我们知道这份来自南京的创新正在推动中国航空工业向前飞跃。