Titaniumwaaier is een roterend onderdeel gemaakt van titanium of een titaniumlegering, dat veel wordt gebruikt in centrifugaalpompen, compressoren, turbomachines en andere apparatuur, met een hoge sterkte, corrosieweerstand, een laag gewicht en uitstekende prestaties bij hoge- temperaturen.
De belangrijkste kenmerken van titaniumwaaiers: hoge specifieke sterkte → de sterkte-gewichtsverhouding van titaniumlegering is extreem hoog, de treksterkte van titaniumlegering kan meer dan 800 MPa bereiken, wat voldoet aan de behoeften van hoge drukverhoudingen en werkomstandigheden op hoge snelheid, en is geschikt voor toepassingen die het gewicht moeten verminderen met behoud van sterkte (zoals vliegtuigmotoren); Corrosieweerstand → Titanium vertoont uitstekende corrosieweerstand in vochtige lucht, zeewater, chlorideomgeving en een verscheidenheid aan zuren en logen, en vertoont uitstekende weerstand tegen corrosieve media zoals zeewater, sterk zuur en sterke alkali, en is geschikt voor de chemische industrie, ontzilting van zeewater en andere velden. Bestand tegen hoge temperaturen → sommige titaniumlegeringen kunnen lange tijd werken bij 500 graden, geschikt voor omgevingen met hoge- temperaturen, zoals vliegtuigmotoren; De vermoeiingsprestaties zijn goed → de titanium waaier heeft een lange levensduur bij wisselende belastingen. De dichtheid van de lage-dichtheid → is ongeveer 4,5 g/cm³, wat ongeveer 60% lichter is dan staal, maar de sterkte ligt dicht bij of zelfs hoger dan die van sommige hoge- staalsoorten.
Toepassingen:
Lucht- en ruimtevaart: compressorbladen voor vliegtuigmotoren, ventilatorrotoren (bijv. F-22 straaljagers, Boeing 787-motoren)
Maritieme industrie: scheepsstuwraketten, waaiers van zeewaterpompen (weerstand tegen zeewatercorrosie)
Chemische apparatuur: Centrifugaalcompressorwaaiers voor het transporteren van corrosieve gassen of vloeistoffen
Medische hulpmiddelen: implanteerbare apparaten zoals kunstmatige hartpompen (goede biocompatibiliteit)
Energie-industrie: stoomturbines voor de opwekking van geothermische energie, luchtcompressoren met waterstofbrandstofcellen
Het productieproces van titaniumwaaiers moet materiaaleigenschappen combineren met complexe structurele vereisten, en de belangrijkste methoden zijn: Investeringsgieten → Proces: gebruik van grafiet- of keramische malkern, gieten en vormen door vacuümsmelten, geschikt voor complexe gebogen bladen (zoals luchtvaartwaaiers). Belangrijkste parameters: De temperatuur van de mal moet worden geregeld op 110-130 graden en moet tijdens het gieten worden beschermd door argongas om oxidatie te voorkomen. Na-behandeling: vacuümgloeien (750-800 graden) en heet isostatisch persen (103 MPa, 920 graden) zijn vereist om defecten te elimineren. Smeedproces → materiaalkeuze: preferentiële selectie van gesmede titaniumlegering Gr.5 vermindert de porositeit, krimp en andere defecten in vergelijking met gieten Gr.5, en verhoogt de opbrengst met ongeveer 50%. Structureel ontwerp: Er wordt gebruik gemaakt van naar achteren-buigende bladen en delen van gelijke sterkte om de hydrodynamische prestaties te optimaliseren. Additieve productie en CNC-bewerking → 3D-printen: harsmodellen worden gemaakt door middel van lichtuithardende giettechnologie, gecombineerd met keramische slurry-voeging om een gegoten schaal te vormen, geschikt voor aanpassing in kleine batches. Efficiënt snijden: Maakt gebruik van AlTiN-gecoate hardmetalen gereedschappen om de snijparameters te optimaliseren en gereedschapslijtage te verminderen.
Moeilijkheden in de verwerkingstechnologie: knelpunt in het proces, slechte thermische geleidbaarheid van titaniumlegering, gemakkelijk thermische spanning te genereren tijdens de verwerking en de noodzaak om nieuwe koeltechnologie te ontwikkelen. Complex gebogen oppervlaktegietwerk moet de investeringsafdichting controleren om porositeitsdefecten te voorkomen. Composietproductie: combineer additieve productie met precisiegieten om geïntegreerde waaiers met meerdere- materialen te verkrijgen. Oppervlaktebehandeling: Verbeter de hardheid van het oppervlak door middel van micro-boogoxidatie of lasercladding om de levensduur te verlengen. Intelligente productie: AI-algoritmen worden geïntroduceerd om de snijparameters te optimaliseren en het energieverbruik met 15%-20% te verminderen.
China Shaanxi Aerospace Non-ferro Metals Processing Co., Ltd.: Aangepaste verwerking van verschillende soorten waaiersmeedstukken, evenals verschillende precisiebewerkingsonderdelen. Het bedrijf is uitgerust met een geïmporteerd vijf--assig draai-freescomposietbewerkingscentrum, een CNC-portaalfreescentrum en andere precisieapparatuur, met een nauwkeurigheid tot ±0,005 mm. Het is een nationale high-technologische onderneming, welkom om te raadplegen en te bezoeken.
