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在航空工業(yè)中，復(fù)雜薄壁的高溫合金、鈦合金、鋁合金整體精密鑄件是飛機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)體中的關(guān)鍵構(gòu)件，這些構(gòu)件形狀尺寸、組織結(jié)構(gòu)和性能直接影響飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、結(jié)構(gòu)重量系數(shù)、壽命和制造成本等各種重要指標(biāo)。各類高溫合金、鈦合金、鋁合金復(fù)雜薄壁整體構(gòu)件的精密鑄造技術(shù)應(yīng)用廣泛，是航空工業(yè)中的關(guān)鍵制造技術(shù)之一。
鑄 造的鮮明特點(diǎn)是成形構(gòu)件的尺寸、組織和性能等受控于鑄造工藝方法和成形過程。先進(jìn)精密鑄造技術(shù)在傳統(tǒng)理論和方法的基礎(chǔ)上，與自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī) 仿真等先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，向理論指導(dǎo)、過程控制和整體近凈成形的方向發(fā)展。精密鑄造技術(shù)是先進(jìn)航空裝備和民用航空產(chǎn)品向輕量化、精確化、長(zhǎng)壽命、低成本方向 發(fā)展的重要技術(shù)基礎(chǔ)。
歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家綜合應(yīng)用現(xiàn)代新材料、新技術(shù)，在豐富成形基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上，不斷研究和開發(fā)發(fā)新工藝技術(shù)，對(duì)精密鑄造這一難以控制的成形工藝過程 進(jìn)行控制，研制了大量?jī)?yōu)質(zhì)、復(fù)雜、整體精密構(gòu)件，廣泛應(yīng)用于航空裝備中，以提 高部件整體結(jié)構(gòu)性能和可靠性，減輕結(jié)構(gòu)重量，降低制造成本，縮短制造周期，滿足航空裝備的研制生產(chǎn)和發(fā)展的需要。
1.高溫合金精密鑄造技術(shù)
高溫合金精密鑄造技術(shù)主要應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵熱端部件制造，如航空 發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、整體渦輪盤、整體機(jī)匣等。20世紀(jì)70年代，美、英、蘇等發(fā)達(dá)國(guó)家率先成功研究高溫合金近凈成形熔模精密鑄造技 術(shù)，并應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。隨著后來的熱等靜壓技術(shù)、高溫合金過濾凈化技術(shù)的發(fā)展，高溫合金熔模鑄件的冶金缺陷大大減少，性能顯著提高。近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)的 應(yīng)用,更提高了熔模鑄件生產(chǎn)的成品率和可靠性,定向空心葉片生產(chǎn)合格率達(dá)到90%以上,單晶空心葉片生產(chǎn)合格率達(dá)到80%。而隨著發(fā)動(dòng)機(jī)推重比的不斷升級(jí) 換代，其關(guān)鍵熱端部件的結(jié)構(gòu)和材料發(fā)生了巨大的變化，結(jié)構(gòu)向整體、薄壁空心方向發(fā)展，要求使用的材料具有更高承溫能力的同時(shí)必須具有更好的抗腐燭性能、更 長(zhǎng)的持久壽命以及更低的成本。
2.鈦金精密鑄造技術(shù)
美國(guó)于20世紀(jì)60年代開始研究應(yīng)用鈦合金精密鑄造技 術(shù)，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前處于世界領(lǐng)先水平,開發(fā)出了熔模陶瓷鑄型技術(shù)、機(jī)加石墨鑄型技術(shù)和熱等靜壓技術(shù)等。美國(guó)CF6-80C2發(fā)動(dòng)機(jī)的整體鈦合金中 介機(jī)匣的外形尺寸為Φ1300mm×368mm，是目前世界上最大的鈦合金精密鑄件，代表著領(lǐng)先的鈦合金精密鑄造水平。隨著鈦合金鑄件熱處理和過程控制技 術(shù)的突破，鑄造鈦合金的性能巳達(dá)到了部分鍛件性能，可替代部分鍛件。通過部件組合，采用近凈成形鑄造技術(shù)使得整體結(jié)構(gòu)性能提高,成本降低,并廣泛使用在先 進(jìn)航空裝備的關(guān)鍵部位。美國(guó)第4代戰(zhàn)斗機(jī)F-22的機(jī)體中，鈦合金鑄件的用量占機(jī)體重量7.1% ，在機(jī)體上大約有54個(gè)鈦精密鑄件，機(jī)翼前、后側(cè)位鑄件最大，分別為87Kg和58Kg。通過采用先進(jìn)的凝固過程控制、檢驗(yàn)技術(shù)及產(chǎn)品可預(yù)測(cè)性等保證了鑄 件質(zhì)量和性能,并用于機(jī)翼與機(jī)體連接的"斷裂關(guān)鍵部位"。
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