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  • Ti2AlNb合金复杂结构模锻件首次试制成功 2020/8/13
  •        近日,金属间化合物事业部采用普通模锻工艺成功试制出某先进航空发动机用大规格Ti2AlNb合金复杂结构模锻件,该工艺属国内首次,突破了难变形Ti2AlNb合金成形能力限制,为Ti2AlNb合金的应用和推广提供新的可能。难变形Ti2AlNb合金模锻成型制备技术的掌握使钢研高纳在先进航空发动机用金属间化合物材料研制领域继续保持国内领先地位。
           2020年初,金属间化合物事业部接到某发动机所研制任务,需在今年十月份交付两套用于某先进航空发动机的Ti2AlNb大规格复杂结构件。
    没有成功先例、没有现成经验
           Ti2AlNb合金材料具有塑性低、易开裂、抗力大等特点,普通模锻工艺难度大,且无经验参考,在制定工艺方案的时候,普通模锻工艺第一个被排除在外。但在成本压降、交付周期、锻件特殊多重压力下,事业部带头人张建伟教授综合考虑后,做出大胆决定:开展普通模锻工艺攻关。 
    一切只是可能
            事业部总工梁晓波教授带领团队开展了锻件成形方案、坯料形状、模锻模具等整体设计与指导工作。团队中的马雄博士结合丰富的钛合金模锻制备经验,结合有限元数值模拟进行了三十多个方案的设计与计算,优选出既能保证整体变形均匀性又能获得良好充填性的模锻工艺方案,但这只能从理论上证明可行。坦白讲,采用模锻工艺的决定是大胆的,但在实际试制中的底气是不足的,
           新冠疫情的爆发打乱了所有生产计划,原本在春节后开展的工作,一切都停滞了。但用户仍然提出:既定的交付节点不能推迟,希望克服一切困难,保质保量完成交付。
    福无双至、祸不单行
            研发成员好容易熬到了可以出差开工,等到锻造现场进行第一火锻造时,却发现端头已经出现裂纹,原来是由于采取常规的软包套造成定位点略有偏差,而导致坯料局部发生类似剪切的剧烈变形引起开裂。
            尽管前期进行了多次工艺技术讨论,但模锻过程仍是困难重重,例如模锻工艺参数不匹配、材料填充圆角能力差、局部开裂等问题,Time and time again,I ask myself,Ti2AlNb合金模锻到底能不能行?
    一切皆有可能
           马雄博士结合现场问题远程连线张建伟教授和梁晓波教授,进行多次“云会战”,不断进行工艺方案中各个细节的交流讨论,事业部其他人员也在从原材料制备、工艺试验分析等方面积极配合。
    历时整个七月,团队齐心协力,在贵州安大航空锻造厂的大力支持下,成功制备出国内首件Ti2AlNb合金大规格复杂结构模锻件。


           后记:事实证明,张教授的决定是正确的,跟张建伟教授聊天时,问到为什么这么坚定的选择普通模锻工艺,万一失败了怎么办?
           张教授说,我们没有现成经验不代表我们曾经的技术储备一点用没有,这个材料想推广应用必须降低成本,普通模锻是必由之路。我们与锻造厂有良好的协作关系,我们有成熟的技术团队,我们有高纳强大的后盾,作为国内金属间化合物材料研制领域的领先者,我们应该敢为人先。

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