航空工业热加工技术的发展

大伟煞笔

根据我国航空工业在新世纪的发展需要和热加工技术的发展趋势，针对第四代战斗机和先进民机及其配套的高推重比发动机和机载设备对热加工技术的需求，并考虑学科发展，建议下世纪初重点发展以下航空热加工技术： 　　(1)先进铸造技术。研究复杂结构叶片精密铸造技术、抗高温型芯和壳体材料及其精密制备技术及涂料技术、配套的电子束物理气相沉积技术(EB-PVD)等，以探索工作温度2000～2100K的高效冷却单晶叶片制造技术；研究钛合金机匣-叶片整体结构件精铸技术、高温合金机匣精铸技术、铝合金唇口及附件壳体等大型结构件精铸技术、大型薄壁高强蜡型和壳型制造技术及涂料技术、铸造过程的数值模拟技术等，以全面掌握大型薄壁结构件精密铸造技术。针对在研和在制飞机及其发动机典型零件工业生产的需求，推广应用钛合金整体机匣精铸技术及其相应的配套技术，开发单晶组合叶片批生产技术及其相应的配套技术。
　　(2)超塑性和精密锻压技术。研究粉末高温合金盘件(含喷射成型盘坯)超塑性锻造过程中应力和流变场的数值模拟技术、粉末高温合金盘件超塑性锻造毛坯的制备技术和锻造工艺、超塑性锻造模具和润滑技术，从而全面掌握粉末高温合金盘件超塑性锻造技术；探索粉末高温合金涡轮盘件真空超塑性锻造技术。
5 V$ h; J& f# w8 @) Y　　针对在研和在制飞机及其发动机典型零件工业生产的需求，推广应用钛合金叶片机械压力机恒载荷精锻批生产技术、润滑及测量技术，开发钛合金结构件、压气机盘和大型叶片的等温模锻技术，开发投影面积大于1m2的大型锻件分级模锻技术。
) C3 s) U+ `( |) H  V　　(3)特种焊接技术。研究单晶、NiAl、TiAl、C/C复合材料、Ti基复合材料、陶瓷结构件及异种材料构件真空钎焊技术及其钎料，研究单晶和NiAl材料构件过渡液相扩散焊(TLP扩散焊)技术及其中间层合金，研究非晶态钎料和中间层合金的制造技术。针对在研和在制飞机及其发动机典型零件工业生产的需求，开发发动机转子摩擦焊接和电子束焊接、压气机零组件和导管等激光钎焊技术、铝锂合金大型构件的电子束焊接技术、大型复杂结构雷达天线钎焊技术和钛合金大型结构件的电子束焊接技术及其相应的配套技术。
　　(4)热处理工艺基础及通用技术。研究粉末和喷射成形高温合金超塑性锻造盘件固溶处理的冷却速度精确控制技术、不锈钢和结构钢构件氮化处理的氮势和氮化层深度的精确控制技术、真空离子渗碳仿真控制技术、热处理工艺的计算机专家系统。针对在研和在制飞机及其发动机典型零件工业生产的需求，开发发动机热端零部件高压恢复热处理技术、大型铝合金组合件热处理技术、高温合金焊接件性能匹配热处理技术和飞机及发动机零件、钛合金钣金组合件小变形精密热处理技术及其相应的配套技术。
0 Z) w0 [* j4 |: `5 j& V　　(5)表面工程技术。研究连续梯度结构新型隔热涂层技术，将隔热效果提高至100～200℃；研究航空零件在海洋性气候条件下的防腐蚀涂层工艺、涡轮叶片内腔冷却通道循环气相渗工艺、镍铝金属间化合物构件高温防护涂层技术、金属有机物化学气相沉积(MOCVD)红外透射材料薄膜工艺、新型雷达罩高透波率抗雨蚀涂层工艺。针对在研和在制飞机及其发动机典型零件工业生产的需求，开发在中国气候条件下的某先进飞机全机腐蚀控制技术、飞机进气道隐身涂层涂装技术和含氟蒙皮涂层及其涂层技术，推广应用起落架零件Cd-Ti涂层技术和各种重要承力件表面应变强化技术。
) v6 S8 c* \% B) ^- S　　(6)热等静压成形及喷射沉积成形技术。研究双合金整体叶盘结构(单晶叶片和粉末盘)热等静压复合成形技术、超纯净高温合金涡轮盘喷射成形技术及其相关技术、铝基复合材料构件喷射成形技术，为新机研制作好技术储备。针对在研和在制飞机及其发动机典型零件工业生产的需求，研究某发动机粉末合金涡轮盘直接热等静压批生产工艺及其可靠性，开发喷射成形技术在某发动机涡轮盘上的工程应用。
　　(7)计算机技术在热加工过程中的应用。研究钛合金和高温合金铸件铸造过程的数值模拟技术、锻造过程的计算机反向模拟技术、锻件及铸件缺陷形成的数值模拟及其预测、计算机神经网络技术在钎焊和扩散焊技术中的应用、热处理工艺的计算机专家系统。推广应用定向凝固叶片精铸件凝固过程的数值模拟技术。