沈阳铸造研究所-TiAl合金精密成形技术发展现状及展望

| 3DScienceValley · 2023/03/12

TiAl合金是一种优异的轻质耐高温结构材料，在航空、航天、汽车、兵器等热端部件制造领域具有广阔的应用和发展前景，但其较低的室温塑性、韧性和较差的冷/热加工性能，限制了其工程化的进程。

沈阳铸造研究所有限公司谢华生、刘时兵等研究人员，针对近年来国内外TiAl合金精密成形技术（精密铸造、铸锭冶金、粉末冶金和增材制造技术）的发展现状和待解决的问题进行了系统总结和分析，为后续相关研究提供指导。相关论文以题为《TiAl合金精密成形技术发展现状及展望》发表在《精密成形工程》期刊中。

论文链接：

http://www.nsforming.com/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20220106

图文解析

TiAl合金与耐火材料的界面反应

航空发动机高压压气机TiAl合金叶片成形工艺示意

TNM合金的2种组织及力学性能

a壳体， b舱体，热等静压粉末冶金成形TiAl合金壳体和舱体

粉末热等静压TiAl合金的XRD衍射图谱和显微组织

SPS制备Ti-4822合金叶片

激光增材制造工艺（LMD）示意

电子束增材制造Ti-48Al-2Cr-2Nb合金LPT叶片

结果和展望

TiAl合金的精密铸造技术是相对成熟的近净成形工艺，低成本制壳技术、复杂结构件的铸造缺陷、尺寸精度控制和通过后序处理提升服役性能是TiAl精密铸造成形的发展方向；粉末冶金制备TiAl 合金在获得均匀细小的组织、合金成分控制方面具有很大优势，已成为TiAl 合金精密成形技术的一个重要研究领域，其难点在于消除孔隙及间隙元素含量控制，因此研制高质量TiAl 合金粉末，减少微观缺陷产生和污染是未来的工作重点。

TiAl 合金板材在未来航空航天工业中有着巨大需求，粉末冶金和铸锭冶金作为板材成形的2 个主要途径，还需要继续完善TiAl 合金的挤压、锻造、轧制的热变形技术。无论是激光增材制造还是电子束增材制造，目前的研究都集中在工艺-组织-性能关系和以提高构件致密性、消除裂纹缺陷的工艺优化上，低成本TiAl 合金粉末制备和适合于增材制造的TiAl 合金开发是未来的发展方向，另外作为TiAl 合金成形效果最好的EBM （电子束熔融增材制造）技术，需要从工程化应用出发，进一步建立工艺和产品标准，对成形工艺稳定性，成形过程缺陷实时监控和修复、质量检验、性能测试进一步规范化。

DOI: 10.3969/j.issn.1674-6457.2022.01.006

谢华生, 刘时兵, 赵军, 等. TiAl合金精密成形技术发展现状及展望[J]. 精密成形工程, 2022, 14(1): 44-54.

XIE Hua-sheng, LIU Shi-bing, ZHAO Jun, et al. Development Status and Prospect of Precision Forming Technology for TiAl Alloy[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2022, 14(1): 44-54.