張美娟，南　海，鞠忠強(qiáng)，高富輝，郄喜望，朱郎平

(1.北京航空材料研究院， 北京 100095； 2.北京百慕航材高科技股份有限公司， 北京 100094； 3.北京市先進(jìn)鈦合金精密成型工程技術(shù)研究中心， 北京 100095)

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航空鑄造鈦合金及其成型技術(shù)發(fā)展

張美娟1,2，3，南海1，3，鞠忠強(qiáng)1，3，高富輝1，3，郄喜望1，3，朱郎平1，3

(1.北京航空材料研究院， 北京 100095； 2.北京百慕航材高科技股份有限公司， 北京 100094； 3.北京市先進(jìn)鈦合金精密成型工程技術(shù)研究中心， 北京 100095)

簡述了鑄造鈦合金及TiAl合金的特點(diǎn)及在國內(nèi)外航空領(lǐng)域的應(yīng)用。根據(jù)我國鈦合金領(lǐng)域?qū)＠暾埱闆r分析了鑄造鈦合金技術(shù)在近30年的變化，特別是在航空領(lǐng)域的變化。隨著航空制造技術(shù)的發(fā)展和高性能飛機(jī)的需求，鈦合金鑄件正向大型、整體和復(fù)雜化變化，TiAl合金鑄件的發(fā)展將大大提高航空鈦合金的使用溫度。而航空領(lǐng)域的鈦合金鑄造技術(shù)將不再是單一的熔模精密鑄造，將融合鑄造模擬仿真技術(shù)和增材制造技術(shù)的優(yōu)勢，采取復(fù)合式發(fā)展的道路，以提高其整體精鑄水平和生產(chǎn)效率。

鈦合金；TiAl合金；航空工業(yè)；鑄造

鈦及其合金由于具有比強(qiáng)度高、耐熱腐蝕、穩(wěn)定性好及無磁性等優(yōu)異性能，短時間內(nèi)就成為航空航天、能源、化學(xué)領(lǐng)域等不可缺少的材料，被譽(yù)為“太空金屬”。目前，鈦合金已成為先進(jìn)飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要應(yīng)用材料，其使用水平的高低已成為體現(xiàn)飛機(jī)結(jié)構(gòu)選材先進(jìn)程度的重要標(biāo)志之一，是影響飛機(jī)壽命、飛行性能和低油耗的一個重要因素[1-2]。開發(fā)新型鑄造用鈦合金，提升鈦合金復(fù)雜鑄件的精密鑄造技術(shù)成為飛機(jī)結(jié)構(gòu)用鈦合金的主要發(fā)展方向。

1　航空鑄造鈦及鈦鋁合金發(fā)展?fàn)顩r

1.1航空用鑄造鈦合金種類的發(fā)展

國外軍機(jī)的鈦合金用量自20世紀(jì)60年代以來開始逐年增長。其中某些第三代戰(zhàn)機(jī)鈦合金用量達(dá)到了20%～25%，而第四代戰(zhàn)機(jī)F-22已高達(dá)41%。商用飛機(jī)上鈦合金的比例也在增加，比如波音747每架飛機(jī)鈦合金使用量達(dá)到了42.7噸，而777ER飛機(jī)則達(dá)68噸。鈦合金主要應(yīng)用于飛機(jī)機(jī)體主體框架結(jié)構(gòu)、集中接頭和身機(jī)主承立壁板等飛機(jī)結(jié)構(gòu)件。

用于飛機(jī)制造的鑄造鈦合金按相成分可分為五種，分別是α型鈦合金、近α型鈦合金、(α+β)型鈦合金、近β型鈦合金和β型鈦合金。α型和近α型鈦合金具有良好的蠕變性能、持久性能和焊接性，因此適用于高溫環(huán)境，如Ti6242S合金(Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0.1Si)。近β型和β型鈦合金在室溫至300 ℃具有較高的抗拉強(qiáng)度，但在更高的溫度下，合金的蠕變性能和持久性能迅速降低。因而，在航空領(lǐng)域里應(yīng)用最多的一類鈦合金是(α+β)型合金，該類合金不僅具有良好的熱加工性能，在中溫環(huán)境下還有良好的力學(xué)性能。目前應(yīng)用范圍最廣、應(yīng)用量最多的中溫中強(qiáng)(α+β)型鈦合金是ZTC4鈦合金，在我國研制和生產(chǎn)的鈦合金鑄件中ZTC4和ZTA15合金用量占80%。目前國內(nèi)常用的鑄造鈦合金的力學(xué)性能見表1，其中ZTC3，ZTA15，ZTC6是北京航空材料研究院(簡稱航材院)根據(jù)航空工業(yè)發(fā)展的需要研制或仿制的高溫鑄造鈦合金和高強(qiáng)鑄造鈦合金，對于減輕飛機(jī)整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量、滿足高溫和高載以及腐蝕環(huán)境要求、提高機(jī)體壽命等方面能夠發(fā)揮其他金屬無法比擬的作用[3-8]。

1.2鑄造TiAl系金屬間化合物在航空領(lǐng)域的應(yīng)用

與常規(guī)的鈦合金相比，TiAl合金兼有金屬和陶瓷的性能，在600～800℃溫度范圍內(nèi)，比強(qiáng)度優(yōu)于常規(guī)鈦合金，具有良好的抗蠕變性能、抗氧化性及高的抗自燃阻力。同時，TiAl合金的比強(qiáng)度接近密度較高的鎳基合金。這些優(yōu)點(diǎn)使TiAl合金成為航空航天領(lǐng)域極具潛力的耐熱結(jié)構(gòu)件，具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，TiAl基合金已經(jīng)發(fā)展到了第四代，通過合金化和晶粒細(xì)化使其拉伸性能、蠕變性能、斷裂韌度以及抗氧化性能等都得到大幅度提高。在航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域國外已公開報道的完成地面裝機(jī)試驗(yàn)的TiAl合金零部件有10 多個。其中GE 公司為波音787 客機(jī)研制的GEnx 發(fā)動機(jī)低壓渦輪第6，7 級葉片采用了鑄造TiAl 合金葉片，取代鎳基高溫合金葉片，實(shí)現(xiàn)減少質(zhì)量72.5 kg。這是TiAl 合金首次應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)，而且是最新型的民用航空發(fā)動機(jī)，證明了TiAl 合金在航空發(fā)動機(jī)上有良好的應(yīng)用前景。2014年，Mecachrome公司與法國Snecma公司正式簽訂鈦鋁(TiAl) 合金供貨協(xié)議。Mecachrome公司向CFM公司提供用于制造LEAP系列發(fā)動機(jī)的TiAl 合金低壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片。這是TiAl合金材料首次被用于單通道商用飛機(jī)上[9-11]。

表1　常規(guī)鑄造鈦合金力學(xué)性能

圖1　航空發(fā)動機(jī)用鈦鋁等軸晶葉片F(xiàn)ig.1　TiAl alloy equiaxed crystal blades for aviation engine

在國內(nèi)，航材院已擁有利用鈦鋁合金回收料感應(yīng)熔煉法制備TiAl粉末的技術(shù)，并研制出TiAl定向凝固葉片，研制的某TiAl 合金鑄件尺寸達(dá)到φ850 mm×400 mm，最小壁厚3 mm，具有復(fù)雜內(nèi)腔和4個環(huán)多個支板的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，首次實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)中兩個部件整體一次成形，是目前世界上已知的最大的Ti-Al系合金鑄件，此外，航材院結(jié)合數(shù)字模擬仿真技術(shù)研制的γ-TiAl合金鑄件，直徑達(dá)到φ560 mm，整體壁厚處于2.5～4 mm，工作溫度可達(dá)750～800 ℃，是國內(nèi)最大的γ-TiAl合金鑄件，技術(shù)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)的水平[4]，利用美國CONSARC感應(yīng)鑄造爐研制出了鈦鋁合金等軸晶葉片(圖1)。開展了鈦鋁定向凝固技術(shù)研究，研制出了定向成型工藝，獲得了定向凝固葉片樣件。

2　航空鑄造鈦合金精密鑄造技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

2.1我國鑄造鈦合金領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展情況分析

我國從20世紀(jì)60年代初開始研究鈦和鈦合金鑄造設(shè)備并發(fā)展鈦合金鑄造工藝，北京航空材料研究院最早開展相關(guān)研究工作。該院從1962年開始自行設(shè)計制造了熔化量為8 kg的真空自耗電極電弧凝殼爐，并與沈陽鑄造研究所合作開展了搗實(shí)石墨型鑄造工藝研究，并用該工藝鑄造出我國航空發(fā)動機(jī)用第一批Ti6Al4V合金鑄件。隨后寶雞有色金屬加工廠、中科院金屬研究所、洛陽船舶材料研究所等相繼開展了這方面的研究。目前，國內(nèi)主要有10家科研和生產(chǎn)單位在研制和生產(chǎn)鈦及鈦合金鑄件。從近30年來專利數(shù)量變化趨勢可以看出鑄造鈦合金領(lǐng)域技術(shù)的變化發(fā)展。以專利增長速度為標(biāo)準(zhǔn)，中國鈦合金研制技術(shù)發(fā)展主要分為3個階段：第一階段是在2004年以前，屬于技術(shù)積累階段，其中航材院相繼開發(fā)了鈦合金鑄造用砂型、石墨型和氧化物陶瓷型殼；第二階段是從2005至2010年，經(jīng)過前期的技術(shù)積累和國家對航空領(lǐng)域的支持，使我國鑄造鈦合金技術(shù)得到快速發(fā)展，技術(shù)方向不斷拓展，形成鈦合金鑄造工藝、鑄造用模具設(shè)計、合金化組分研究及工藝、鈦合金鑄件無損檢測方法、表面涂層、提煉鈦原料、純鈦制備、鈦渣的利用及鈦合金產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多方向發(fā)展的態(tài)勢；第三階段是從2011年到現(xiàn)在，從2011年開始，專利的申請量以每年100篇的速度遞增，除美、日等外資企業(yè)外，國內(nèi)一些中小企業(yè)也開始具備鈦合金鑄件生產(chǎn)能力并擁有授權(quán)專利，而航材院鑄造鈦合金技術(shù)中心在近幾年中年專利申請量超過10篇，其技術(shù)領(lǐng)域不僅限于熔模精鑄技術(shù)，還開始開發(fā)TiAl系合金、粉末冶金技術(shù)及定向凝固技術(shù)等[12]。

2.2熔模精密鑄造技術(shù)的發(fā)展

鈦合金的鑄造技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷過硬模鑄造、砂型鑄造和熔模精密鑄造三個階段。硬模鑄造和砂型鑄造適合于單件生產(chǎn)或小批生產(chǎn)，主要用于生產(chǎn)壁厚大于4 mm的鈦合金鑄件。鈦合金熔模精密鑄造工藝是為了滿足航空航天領(lǐng)域?qū)τ趶?fù)雜薄壁鑄件的需要而發(fā)展起來的一種先進(jìn)的近凈成形工藝。曾采用熔模石墨型殼和鎢面層陶瓷型殼，現(xiàn)發(fā)展為氧化物面層陶瓷型殼。常用的型殼材料為氧化釔、氧化鋯等。目前，航空航天領(lǐng)域使用的鈦合金鑄件98%以上均采用熔模精密鑄造工藝生產(chǎn)。此外由于開發(fā)了熱等靜壓技術(shù)和熱處理技術(shù)，可保證鈦合金鑄件質(zhì)量接近于β退火的鈦合金鍛件。鈦合金鑄件的熔煉澆注主要采用真空自耗水冷銅坩堝凝殼爐。航材院在20世紀(jì)80年代引進(jìn)國外技術(shù)基礎(chǔ)上，目前已經(jīng)掌握了硬模鑄造、砂型鑄造和熔模精密鑄造三種鈦合金精鑄工藝，技術(shù)水平處于國內(nèi)領(lǐng)先，世界先進(jìn)的水平。2010年航材院從美國CONSARC公司引進(jìn)了水冷銅坩堝真空感應(yīng)懸浮熔煉鑄造爐(圖2)，可用于鈦合金、TiAl系金屬間化合物，以及難熔金屬等高活性、高熔點(diǎn)合金材料的高純度、均勻化熔煉制備及澆注。利用該熔化爐熔煉TiAl 基合金時，對原料的初始形狀無要求，熔體溫度易于控制，制成的合金成分均勻，間隙元素含量低于3.0%[13-16]。

圖2　真空感應(yīng)懸浮熔煉鑄造爐Fig.2　Vacuum induction skull melting furnace

2.3鈦合金精鑄件的發(fā)展與航空應(yīng)用

對于大多數(shù)諸如銅、鐵和鋁等傳統(tǒng)合金來說，鑄造產(chǎn)品的力學(xué)性能都低于鍛造產(chǎn)品，但對于鈦合金，其鑄件和鍛件的質(zhì)量相當(dāng)，高強(qiáng)度鈦合金鑄件的性能甚至優(yōu)于鍛件。美國、日本、德國是鈦精密鑄造研究最早的國家，美國于20世紀(jì)60年代就開始了鈦合金精密鑄造技術(shù)研究，但直至20世紀(jì)80年代初，才開始大批量生產(chǎn)鈦合金精密鑄件。美國Howmet公司在1984年可生產(chǎn)尺寸在400 mm以上的大型復(fù)雜薄壁整體鈦合金精密鑄件，德國Ti-TAl公司1986年也具備了該技術(shù)生產(chǎn)能力。之后鈦合金鑄件以每年20%的速度遞增，這主要是由于通過熔模精密鑄造技術(shù)可直接制造形狀復(fù)雜的零件，鑄件機(jī)械加工量降低，材料利用率提高，這對價格較高的鈦及鈦合金來說是極重要的[17]。

隨著航空技術(shù)的發(fā)展，對飛機(jī)結(jié)構(gòu)件提出更高的要求。新一代美國軍用飛機(jī)在設(shè)計上提出飛機(jī)整體減重50%、機(jī)身緊固件數(shù)量減少80%、批生產(chǎn)成本降低25%、生產(chǎn)周期縮短1/3～1/2的目標(biāo)。為了達(dá)到這個目標(biāo)，除廣泛采用新材料外，還需使用大型整體精密鑄件代替數(shù)量繁多的小零件。因此鈦合金大型整體結(jié)構(gòu)件的精鑄技術(shù)首先在F/A-22，V-22等軍用飛機(jī)上迅猛崛起。例如在Bell-Boeing V-22傾轉(zhuǎn)式旋翼機(jī)上的轉(zhuǎn)接座使用了Ti-6Al-4V合金精鑄件，并且Howmet和Bell Helicopter用3個鈦合金整體鑄件與32個緊固件代替了過去由43個鋁合金鍛件與536個緊固件制成的組件，不僅降低了組件整體質(zhì)量，生產(chǎn)周期也縮短62%，制造成本上節(jié)約30%。美國F/A-22 戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)翼上的側(cè)機(jī)身接頭、垂尾方向舵作動筒支座與其他關(guān)鍵承力部位使用了Ti-6Al-4V合金精鑄件，約占其整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量的7.1%。1999年，B777客機(jī)首次采用發(fā)動機(jī)后安裝框架鈦合金精鑄件，這是鈦合金精鑄件首次在民機(jī)上獲得成功應(yīng)用。A380客機(jī)也采用鈦合金剎車扭力管精鑄件取代以往的鍛件[18-21]。目前，鈦合金精密鑄件表面粗糙度可以達(dá)到Ra6.3 μm；外型尺寸加工量較少，接近實(shí)際產(chǎn)品尺寸，僅需表面處理就可達(dá)到產(chǎn)品使用要求，尤其適合批量生產(chǎn)形狀復(fù)雜、表面要求高的小型鑄件，也適合用于大型薄壁鑄件的生產(chǎn)，最薄壁厚可達(dá)到0.5 mm。

在國內(nèi)，航材院承擔(dān)了幾乎所有航空發(fā)動機(jī)和飛機(jī)型號科研生產(chǎn)任務(wù)，突破了各類關(guān)鍵技術(shù)，形成了幾十種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，為航空發(fā)動機(jī)和飛行器提供了大量的鈦合金鑄件(圖3)，研制的鑄件最大尺寸為1400 mm左右，最小壁厚為2 mm，尺寸精度達(dá)CT5-CT7級，內(nèi)外部質(zhì)量達(dá)到B級，表面粗糙度達(dá)到Ra3.2～6.3 μm。如2014年航材院研制出某型飛機(jī)大型薄壁框梁類ZTC4合金鑄件，其尺寸達(dá)到1400 mm左右，屬于框梁多筋復(fù)雜薄壁結(jié)構(gòu)，是目前國內(nèi)最大最復(fù)雜的飛機(jī)機(jī)體鈦合金精鑄件，也是國際上難度最大的鈦合金精鑄件之一。而且其研制的某發(fā)動機(jī)復(fù)雜薄壁環(huán)形件直徑也超過φ1000 mm。航材院通過改進(jìn)特種砂型鑄造工藝研制了閥瓣鑄件、泵閥體鑄件，鈦合金鑄件整體澆注最大金屬量800 kg，最大尺寸達(dá)到1800 mm，最大鑄件重量達(dá)到680 kg。同時，航材院通過了國內(nèi)外各種宇航質(zhì)量體系認(rèn)證，成為國內(nèi)唯一為法國航空企業(yè)Airbus公司、SNECMA公司、美國GE公司、比利時宇航等提供鈦合金鑄件的供應(yīng)商。研制了肋板、吊掛、支板、安裝座、防火墻等鈦合金鑄件，其中支板和肋板實(shí)現(xiàn)了批產(chǎn)(圖4)。同時也承擔(dān)Leap1C發(fā)動機(jī)鑄件研制任務(wù)，打開了國際宇航領(lǐng)域大型復(fù)雜鈦合金鑄件銷售市場，獲得包括100%市場份額的Leap 1C機(jī)匣的10年合同在內(nèi)的總計過億的合同。航材院鈦合金精鑄技術(shù)在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平，國際技術(shù)水平僅次于美國。

圖3　飛機(jī)機(jī)體用薄壁ZTC4合金鑄件Fig.3　ZTC4 casting for plane body

圖4　國外航空鈦合金鑄件　(a)支板；(b)肋板；(c)支撐座；(d)LEAP 機(jī)匣Fig.4　Ti alloy castings abroad　(a)supporting plate；(b)rib plate；(c)supporting pedestal；(d)LEAP case

3　復(fù)合式發(fā)展的鈦合金精鑄技術(shù)

技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展從不是單一方向前進(jìn)的，鈦合金熔模精密鑄造技術(shù)是一個多學(xué)科交叉的技術(shù)，其發(fā)展方向也具有多元性，傳統(tǒng)工藝創(chuàng)新性的應(yīng)用于熔模精鑄技術(shù)或采用新技術(shù)，都將對鈦合金熔模精鑄技術(shù)起輔助作用，加快其發(fā)展進(jìn)程。

3.1鑄造模擬仿真技術(shù)的應(yīng)用

鑄造計算機(jī)模擬仿真技術(shù)是傳統(tǒng)鑄造與計算機(jī)數(shù)字化高新技術(shù)的結(jié)合。目前最著名的商業(yè)化軟件有德國的MAGMASOFT、美國的PROCAST,FLOW-3D等。國內(nèi)主要有清華大學(xué)的鑄造之星FT-Star和華中科技大學(xué)的華鑄CAE，InteCAST等。2014年，航材院開始和法國ESI集團(tuán)合作開展鑄造鈦合金模擬研究，2015年和ESI集團(tuán)建立“先進(jìn)數(shù)字精密成形技術(shù)國際聯(lián)合研究中心”，在鑄造模擬技術(shù)、參數(shù)測量、數(shù)據(jù)管理、專家系統(tǒng)、ICIDO應(yīng)用等多領(lǐng)域展開合作研究，完成100余種鈦合金鑄件超過150種工藝方案的模擬研究(圖5)。

目前鑄造計算機(jī)模擬仿真技術(shù)已融入鑄造生產(chǎn)的各個方面，從傳統(tǒng)的充型、凝固過程模擬，擴(kuò)展到熔煉、充型凝固、熱處理等鑄造全流程模擬仿真，從單一的鑄造模擬仿真技術(shù)擴(kuò)展到鑄造工藝設(shè)計、管理集成化與一體化技術(shù)的研究。未來精密鑄造數(shù)值仿真技術(shù)將不斷完善鑄造各過程的數(shù)學(xué)模型、數(shù)值算法、材料物性參數(shù)等，在合金材料成分設(shè)計、晶粒生長取向及控制、特種成形工藝、綜合力學(xué)性能預(yù)測與批量生產(chǎn)模型控制等方面取得進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)高精度的缺陷定量化預(yù)測和工藝優(yōu)化，利用鑄造模擬軟件即可獲得合理的鑄造工藝方案[22-25]。同時，材料基因組工程的發(fā)展可對鑄造用鈦合金進(jìn)行預(yù)測，通過建立鈦合金成分、工藝、組織和性能之間的關(guān)系，形成鑄造鈦合金數(shù)據(jù)庫，這將進(jìn)一步提高鑄造模擬仿真的可靠性，為熔模精鑄技術(shù)的智能化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

圖5　鑄件充型流動過程的溫度場模擬以及數(shù)據(jù)庫組成[25]　(a)4 s；(b)5.5 s；(c)數(shù)據(jù)庫組成Fig.5　Temperature field in mold filing process of casting and database[25]　(a)4 s；(b)5.5 s；(c)database

3.2增材制造技術(shù)對熔模鑄造技術(shù)的輔助

增材制造技術(shù)又稱3D打印技術(shù)，航空領(lǐng)域最早于2001年開始應(yīng)用于美國的艦載殲擊機(jī)中，通過鈦合金增材制造技術(shù)生產(chǎn)出飛機(jī)的承力結(jié)構(gòu)件并應(yīng)用于航空生產(chǎn)。雖然目前采用3D打印技術(shù)制造的鈦合金構(gòu)件表面質(zhì)量、精度和性能等遜于鈦合金熔模精鑄件，但3D打印技術(shù)從設(shè)計到制作完成，1件只需要1～7天，間接使用3D打印技術(shù)將大大縮短鈦合金熔模精鑄件的研制時間[26]。

目前采用傳統(tǒng)熔模鑄造法生產(chǎn)一個鈦合金零件周期較長，從模具設(shè)計到樣件制作完成，一般需要1～2個月時間，但通過3D打印技術(shù)，設(shè)計者可快速獲得實(shí)物，對于大批量、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不規(guī)則的鈦合金鑄件，可預(yù)先采用3D打印技術(shù)制造模型，進(jìn)行預(yù)驗(yàn)證，易于更改設(shè)計想法，從而降低綜合成本。同時，3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)鑄造結(jié)合的快速鑄造技術(shù)在新產(chǎn)品的研發(fā)及小批量生產(chǎn)上具有顯著優(yōu)勢，如可采用3D打印技術(shù)制備復(fù)雜結(jié)構(gòu)熔模、鑄型、模具等，加快鈦合金熔模精鑄生產(chǎn)過程，縮短生產(chǎn)周期，降低成本。航材院已經(jīng)引進(jìn)了熔模3D打印設(shè)備，開展了無模具熔模制備技術(shù)研究，產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用到了航空航天型號任務(wù)中。下一步將開展鑄型、型芯的3D打印技術(shù)研究，以及鑄型型芯一體化技術(shù)研究。

4　結(jié)束語

鈦合金是一種綜合性能優(yōu)良的航空材料，航空制造業(yè)的發(fā)展和高性能飛機(jī)的需求，必將帶動航空鈦合金鑄造技術(shù)的發(fā)展。鑄造鈦合金將向著高純度、高性能、可再利用的方向發(fā)展，鈦合金鑄件將向大型、整體、復(fù)雜、薄壁、異形變化，熔模精密鑄造技術(shù)將呈現(xiàn)多學(xué)科融合的態(tài)勢，以達(dá)到降本增效的目的，實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)業(yè)價值。

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(責(zé)任編輯：張崢)

Aeronautical Cast Ti Alloy and Forming Technology Development

ZHANG Meijuan1,2,3，NAN Hai1,3，JU Zhongqiang1,3，GAO Fuhui1,3，QIE Xiwang1,3， ZHU Langping1,3

(1. Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095,China； 2. Baimtec Material CO., LTD, Beijing 100094,China； 3. Beijing Engineering Research Center of Advanced Titanium Alloy Precision Forming Technology, Beijing 100095,China)

The application and feature of Ti alloy and TiAl alloy for aviation at home and abroad were briefly introduced. According to the patent application status in Ti alloy field, the development of Ti alloy casting technology was analyzed in the recent thirty years, especially the transformation in aviation. Along with the development of aeronautional manufacturing technology and demand of high performance aircraft, Ti alloy casting is changing towards to be large, integral and complicated, and the evolution of TiAl alloy casting increases the operating temperature of the Ti alloy casting for aviation. Moreover, the Ti alloy forming technology is no longer a single investment casting. Combining with the advantages of casting simulation technology and additive manufacturing technology, it adopts a compound way of development in order to increase its integral casting level and productive efficiency.

Ti alloy； TiAl alloy； aviation industry； casting

2016-03-20；

2016-04-11

工業(yè)和信息化部資助項(xiàng)目(MJZ-2014-G-30)

南海(1968—)，男，博士，研究員，主要研究鑄造鈦合金技術(shù)，(E-mail)nanhai531@yahoo.com。

10.11868/j.issn.1005-5053.2016.3.003

TG146.2+3

A

1005-5053(2016)03-0013-07