金属丝冶金结合多孔材料在制造耐高温机械零件的应用

文档序号:1705763 发布日期:2019-12-13 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 金属丝冶金结合多孔材料在制造耐高温机械零件的应用 (Application of metal wire metallurgical bonding porous material in manufacturing high-temperature-resistant mechanical parts ) 是由 周照耀 于 2019-07-23 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种金属丝冶金结合多孔材料在制造耐高温机械零件的应用,将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,制备获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料;将金属丝多孔隙材料加工成多孔隙耐高温机械零件,并装配至机械结构中相应位置处固定;使流体经过流体通道进入耐高温机械零件内部,使流体从多孔隙耐高温机械零件的内表面一侧通过多孔隙耐高温机械零件的孔隙达到多孔隙耐高温机械零件的外表面,冷却耐高温机械零件,并在耐高温机械零件的外表面形成流体膜,阻止热流对耐高温机械零件的直接接触,使耐高温机械零件处于较低温度条件下工作。本发明可提高耐高温机械零件在高温工作环境下的使用寿命。(The invention discloses an application of a metal wire metallurgical bonding porous material in manufacturing high-temperature resistant mechanical parts, which is characterized in that metal wire materials are gathered together and pressed to enable the metal wire materials to be mutually contacted and realize metallurgical bonding between the wire materials, and the metal wire porous material with communicated pores is prepared; processing a metal wire porous material into a porous high-temperature-resistant mechanical part, and assembling the metal wire porous material to a corresponding position in a mechanical structure for fixing; the fluid enters the high-temperature resistant mechanical part through the fluid channel, the fluid reaches the outer surface of the porous high-temperature resistant mechanical part from one side of the inner surface of the porous high-temperature resistant mechanical part through the pores of the porous high-temperature resistant mechanical part, the high-temperature resistant mechanical part is cooled, a fluid film is formed on the outer surface of the high-temperature resistant mechanical part, the direct contact of heat flow to the high-temperature resistant mechanical part is prevented, and the high-temperature resistant mechanical part works under the condition of lower temperature. The invention can prolong the service life of high-temperature resistant mechanical parts in a high-temperature working environment.)

金属丝冶金结合多孔材料在制造耐高温机械零件的应用

技术领域

本发明涉及金属多孔材料应用于耐高温机械零件的技术领域,尤其是指一种金属丝冶金结合多孔材料在制造耐高温机械零件的应用。

背景技术

申请号为CN201820308098,发明名称为“工作叶片缘板冷却结构”中国航发商用航空发动机有限责任公司的中国实用新型专利申请,提供了一种工作叶片缘板冷却结构,工作叶片包括缘板,所述缘板的顶面开设有一气膜孔,所述缘板的内部设有冷却通道,所述冷却通道的一端与所述缘板的侧面连通;所述缘板的侧面设置有一工艺堵头,所述冷却通道的一端与所述工艺堵头连通,所述工艺堵头被堵住,并且所述冷却通道为蛇形通道。工作叶片缘板冷却结构解决了缘板的局部超温问题,使用铸造型芯构造缘板冷却通道,更自由地设计冷却通道。同时通过工艺堵头改善了叶片内冷结构脱芯问题,蛇形缘板冷却结构加气膜冷却提高了冷却效率,在极少冷却气的情况下解决了叶片缘板的局部超温问题。铸造型芯法制造的冷却孔尺寸为毫米级,尺寸较大,孔之间的间距不能太小,否则会削弱零件的结构强度。申请号为CN201510362150,发明名称为“一种航空发动机燃烧室火焰筒壁面复合冷却结构”中航空天发动机研究院有限公司的中国发明专利申请,提供了一种航空发动机燃烧室火焰筒壁面复合冷却结构,由底板壁面和盖板壁面组成,底板壁面内部沿火焰筒流向切割出6条并联微细尺度通道槽,每条切割微细尺度通道槽的中心线上做出6个出气小通孔,盖板壁面上对应于每条切割微细尺度通道槽均设有进气大通孔;底板壁面和盖板壁面焊接成为一体,焊接完成后沿火焰筒周向进行弯曲处理,并在底板壁面侧壁喷涂热障涂层;采用“微细通道冷却”与“发散孔气膜冷却”相结合,充分利用微细尺度结构强化传热,使冷却气流的冷却能力得到发挥。申请号为CN201210297968,发明名称为“火焰筒、壁板及其冷却孔的加工方法及燃气轮机燃烧室”中航商用航空发动机有限责任公司的中国发明专利申请,提供了一种燃气轮机燃烧室火焰筒壁的冷却孔的加工方法,火焰筒壁板上具有沿高温燃气气流流线方向均匀分布且贯穿所述火焰筒壁板的多个冷却孔,达到在火焰筒壁上形成高效均匀的冷却气膜并保证气膜不被高温燃气所撕裂的目的。但由于采用冲击的机械加工方法制造小孔,小孔的尺寸和间距受到限制,实际上难以保证形成连续稳定的气膜层,也无法保证气膜不被高温燃气所撕裂,并且制造成本较高、气体消耗量大。

申请号为CN201811371729,发明名称为“种高压涡轮导向叶片气膜孔激光加工方法”中国航发动力股份有限公司的中国发明专利申请,提供了一种高压涡轮导向叶片气膜孔激光加工方法,属于航空发动机制造领域,通过自动编程结合手工点动示教编程方法,用理论坐标值在零件表面打点,然后通过手工点动完成加工程序的示教返录,减小了涡轮叶片铸造型面差异和机床旋转轴运动误差对气膜孔位置的影响,保证了高压涡轮空心叶片气膜孔位置度。申请号为CN201710846287,发明名称为“一种冷却孔、发动机燃烧室及冷却孔加工方法”中国航发商用航空发动机有限责任公司的中国发明专利申请,提供了一种冷却孔,包括位于内壁面和外壁面之间的进口段、扩张转接段、扩张段和类圆柱段,其中类圆柱段扩大了发散壁上冷却通道的出口面积,从而提高了冷却孔的冷却效果。此外,扩张转接段、扩张段和类圆柱段由圆形截面在进口段的中心线方向(即孔轴方向)平移形成,使得冷却孔被激光加工时,激光的入射角度可以保持不变,从而能够显著提高激光加工的加工效率。这两种激光打孔法制造的冷却孔尺寸一般为亚毫米级,尺寸较小而且更加密集,但孔的数量还是有限,孔之间的间距还是不能太小,否则会削弱零件的结构强度,而且成本很高;孔的内表面积比多孔材料小,散热冷却效果也较小。

申请号为CN201410314322,发明名称为“一种基于多孔介质和超临界状态流体循环的先进涡轮冷却方法”北京航空航天大学的中国发明专利申请,提供了一种基于多孔介质和超临界状态流体循环的先进涡轮叶片冷却方法,通过在涡轮叶片内的冷却通道中填充多孔介质材料来增大有效换热面积,其有效换热面积取决于微观孔隙结构的形状、尺寸和排列方向;以流动阻力小、换热能力强的超临界状态流体为换热介质,使得涡轮的实际换热量相比于常规换热方式更大;可根据实际换热需求设计叶盘内的冷却通道数和叶片内的肋板数;可根据实际换热需求设计多空介质孔隙大小、形状和排列方向;叶片可通过激光快速成型技术或其它高能束快速成型技术整体加工。其不足之处在于致密壁面层仍采用常规的制造方法,在表面为致密壁面层加工出小孔,再在其内部填充多孔介质材料,表面不是多孔材料,叶片工作时其外表面难以形成稳定连续的气膜层。

申请号为CN200710177472,发明名称为“受热壁面冷却结构以及使用该冷却结构的燃气轮机叶片”清华大学的中国发明专利申请,提供了一种受热壁面冷却结构以及使用该冷却结构的燃气轮机叶片,该冷却结构具有致密壁面层,该致密壁面层开有供冷却剂通过的多个离散通孔;致密壁面层的受热一侧覆盖有多孔介质层,使多孔介质层和开有多个离散通孔的致密壁面层构成双层叠置的结构,离散通孔的出口和多孔介质层连通。其不足之处在于致密壁面层仍采用常规的制造方法后,再将多孔介质层覆盖在致密壁面层上,叶片为空间曲面形状,两种材料要牢固层合在一起,层合工艺难度大,工艺复杂,而且降低了零件的安全可靠性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提出了一种金属丝冶金结合多孔材料在制造耐高温机械零件的应用,将金属丝(也可以称为金属纤维)冶金结合多孔材料直接加工制造成耐高温结构零件,流体透过机械零件的多孔材料对零件冷却降温。

为实现上述目的,本发明所提供的技术方案为:金属丝冶金结合多孔材料在制造耐高温机械零件的应用,首先将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,制备获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料;然后将金属丝多孔隙材料加工成多孔隙耐高温机械零件,并将多孔隙耐高温机械零件装配至机械结构中相应位置处固定;再使流体经过流体通道进入耐高温机械零件内部,使流体从多孔隙耐高温机械零件的内表面一侧通过多孔隙耐高温机械零件的孔隙达到多孔隙耐高温机械零件的外表面,冷却耐高温机械零件,并在耐高温机械零件的外表面形成流体膜,阻止热流对耐高温机械零件的直接接触,使耐高温机械零件处于较低温度条件下工作,提高耐高温机械零件在高温工作环境下的使用寿命。

进一步,所述金属丝材之间实现冶金结合的方法有烧结或放电焊接。

进一步,所述金属丝多孔隙材料的孔隙率范围介于5%~50%。

进一步,将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,制备获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料,其步骤为:首先将金属长丝短切为金属短纤维,然后将金属短纤维置于模具中均匀分布,再压制模具中的金属短纤维,将模具中的金属丝短纤维压紧,使金属丝短纤维之间相互接触获得金属丝短纤维压坯,卸出模具中的压坯后烧结压坯,制备获得金属丝多孔隙材料。

进一步,所述将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,制备获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料,其步骤为:首先,将长金属丝编织成块体、棒体、板体或筒体,再将长金属丝编织体通过塑性压力加工压制,使金属丝之间相互紧密接触获得金属长丝纤维压坯,然后烧结压坯,则制备获得块体、棒体或板体金属丝多孔隙材料。

进一步,将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,制备获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料,其步骤为:首先,将长金属丝编织成金属网布,再将金属长丝网布叠在一起,再通过塑性加工压制金属长丝网布叠坯体,使金属丝之间相互紧密接触获得金属长丝纤维压坯,然后烧结金属长丝网布叠坯体,制造获得金属长丝多孔隙材料。

进一步,将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,制备获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料,其步骤为:首先,将金属丝编织成金属网布带料,再将金属丝网布带料紧密卷叠,形成外层材料紧密包覆内层材料的层层包覆的卷叠坯体,再通过塑性加工压制卷叠坯体,然后烧结卷叠坯体,制造获得金属丝多孔隙材料。

进一步,在金属丝之间和表面均匀地分布金属粉末、陶瓷粉末或混合粉末后压制烧结调节材料孔隙尺寸的大小。

进一步,所述金属丝为耐高温合金丝。

进一步,所述耐高温机械零件为发动机叶片、涡轮盘、燃烧室内壁。

本发明与现有技术相比,具有如下优点与有益果:

1、金属丝冶金结合多孔材料的孔隙尺寸可以达到微米级,细小、密集而均匀,而且在材料制备时很方便进行孔隙尺寸的调控;多微孔隙材料内表面积大,气体透过多孔隙材料时,历程较长,热交换充分,换热效率高,可以对高温条件工作的零件进行均匀有效的冷却;同时在零件表面形成稳定的气膜,阻隔燃烧火焰接触到零件表面,降低在高温条件工作零件的表面温度,从而显著提高零件的使用寿命。

2、以金属纤维丝作为原材料的金属纤维丝多孔材料具有许多优点:规模化生产纤维丝已具备成熟的技术,包括钨材和锆材等耐热合金在内大部分金属均可以制成丝/纤维,具有高强和少缺陷的基体材料可以很容易从丝材中获得,比如,不锈钢丝、碳钢丝、铝合金丝、铜纤维丝、铁铬铝纤维及钛纤维丝、镍合金丝等耐热合金丝,易获得的金属丝不仅降低了金属纤维丝多孔材料生产成本,而且其容易控制形成制备金属纤维丝多孔材料所需各种形态,制造成金属丝多孔材料后可以像加工普通金属一样很方便地制造成流体冷却高温条件下工作的零件。

3、可以采用金属丝束进行编制,效率高,成本低;可以采用材料制备与成形一体化的方法,在制备金属丝冶金结合多孔材料的同时,成形出零件的形状。

4、金属丝烧结后可以再次压制,压制和烧结可以进行多次;并可以像普通金属一样进行热处理,渗氮渗碳可以渗透连通孔隙到材料内部,材料的抗腐蚀性能和力学性能得到大幅提高,材料的综合力学性能。

5、可以方便地通过流体通道引入气体和液体,采用气体冷却和液体冷却,且并冷却介质消耗量低。

6、可以方便地制造大尺寸的金属丝冶金结合多孔材料,因此可以制造大尺寸的耐高温零件,如涡轮盘、燃烧室内壁等。

7、金属丝多孔材料的孔隙尺寸可以在宽广的范围内变化,孔隙尺寸可以纳米级到毫米级,材料显微组织均匀,具有可重复性,制造多孔材料时孔隙率尺寸大小及分布易于控制,流体透过性能稳定。

8、多孔隙耐高温机械零件在现代航空发动机中可以应用于燃烧室、导向室、涡轮叶片和涡轮盘,还可用于机匣、环件和尾喷口等部件;多孔隙耐高温材料在玻璃制造、冶金、医疗器械等领域也有着广泛的用途,燃气轮机、民用航空发动机等也可以采用多孔隙耐高温材料来制造重要零件。

9、可以像普通金属材料一样进行机械加工和线切割电火花等电加工,方便制造成各种所需的形状和尺寸的零件;可以采用电火花、电解抛光疏通机械加工造成的表面孔隙堵塞;可以焊接,方便安装。

10、零件的材料处处可以均匀透气,可以达到均匀冷却降温的目的。

11、本发明制造工艺流程短、原材料和总制造成本低、效率高、工艺过程稳定,材料的性能和质量可以得到保证,容易实现大批量稳定生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例所提供的金属丝冶金结合多孔材料在制造耐高温机械零件的应用,具体是:首先将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,制备获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料;然后将金属丝多孔隙材料加工成多孔隙耐高温机械零件,并将多孔隙耐高温机械零件装配至机械结构中相应位置处固定;再使流体经过流体通道进入耐高温机械零件内部,使流体从多孔隙耐高温机械零件的内表面一侧通过多孔隙耐高温机械零件的孔隙达到多孔隙耐高温机械零件的外表面,冷却耐高温机械零件,并在耐高温机械零件的外表面形成流体膜,阻止热流对耐高温机械零件的直接接触,使耐高温机械零件处于较低温度条件下工作,提高耐高温机械零件在高温工作环境下的使用寿命。

其中,将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,制备获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料,其过程为:首先,将金属长丝短切为金属短纤维,然后将金属短纤维置于模具中均匀分布,再压制模具中的金属短纤维,将模具中的金属丝短纤维压紧,使金属丝短纤维之间相互接触获得金属丝短纤维压坯,卸出模具中的压坯后烧结压坯,制备获得金属丝多孔隙材料。

本实施例上述金属丝冶金结合多孔材料在制造耐高温机械零件的应用,其具体案例如下:

首先,将丝径为30微米多根高温合金长纤维丝通过制绳机制成绳径为0.8mm的绳使金属长纤维产生塑性弯曲扭曲变形,再通过连续送丝和多刀旋转短切装置,以500r/min转速短切绳径为0.8mm的304(0Cr18Ni9)高温合金丝绳,切断后的并束短切绳会自动散开形成弯曲塑性变形的短纤维,获得长度介于10~15mm,丝径为30μm的弯扭纤维丝为原材料,然后将高温合金短纤维置于模具中均匀分布,再压制模具中的不锈钢短纤维,将模具中的高温合金短纤维压紧,使高温合金丝短纤维之间相互接触获得高温合金丝短纤维压坯,卸出模具中的压坯,再1550℃条件下真空烧结2小时,再渗氮渗碳热处理,氮、碳渗透进入连通孔隙材料内部,材料的抗腐蚀性能和力学性能得到大幅提高,制备获得孔隙率为35%的高温合金丝多孔隙材料,材料抗拉强度380MPa。

然后将制备获得的金属丝多孔隙材料通过机械加工、电火花等机械加工方法加工成飞机发动机叶片零件,并电解抛光疏通表面被机械加工堵塞的孔隙后,安装在飞机发动机涡轮盘结构上。

工作时,发动机主轴及涡轮盘高速旋转,压缩空气从进气口通过进气道进入叶片内腔,再透过叶片的金属丝多孔隙材料微孔隙达到叶片的表面,并在叶片的表面形成气膜,气膜可以阻碍发动机内高温热流直接冲刷叶片的表面,起到隔热的作用。气体在透过叶片的金属丝多孔隙材料微孔隙时,与叶片的金属丝多孔隙材料微孔隙内表面充分接触,进行热交换,对叶片有显著的冷却降温效果。

本实施例与现有技术相比,具有如下优点与有益效果:长纤维经制绳机制成绳后,断切成弯扭纤维丝,具有弯扭复合变形特点,而且延续了纤维丝高力学强度特性,自然堆积状态下,相互勾结,压坯具有较高的连接强度,烧结之后纤维丝之间具有多个冶金结合点,冶金结合更加可靠;金属短纤维产生塑性弯曲扭曲变形后,堆积在一起时孔隙率很大,可以制造获得95%以上孔隙率的轻质金属多孔材料,压制后孔隙率和孔隙尺寸变小,可以在毫米级到纳米级尺寸范围控制孔隙大小;金属丝多孔材料的孔隙率范围介于5%~90%,应用于耐高温机械零件具有连通孔隙的金属丝多孔材料孔隙率介于5%~50%;短纤维制备的多孔材料的孔隙也细小均匀,可以避免气体振动,保证了气体稳定流动。

实施例2

与实施例1不同之处在于:在本实施例中,采用直径55微米的H13钢丝材100根作为一束,通过编绳机将多束丝材编织成直径300毫米的粗绳索,然后将编织好的直径300毫米的粗绳索置于真空加热炉中烧结,加热达到1250摄氏度保温两小时,使丝材之间实现冶金结合,制造获得具有长纤维多孔隙的H13钢棒材。再在室温条件下进行冷锻,使材料的直径减小10%,提高材料的密度,减小孔隙的尺寸,制造获得孔隙最大特征尺寸为50微米,孔隙率为35%的金属丝多孔材料,然后将制备获得的金属丝多孔隙材料通过机械加工成飞机发动机叶片零件。

本实施例与现有技术相比,具有如下优点与有益效果:由于材料是纤维编织获得,纤维相互约束,互相制约;制造的长纤维多孔隙金属材料,长纤维是连续的,具有丝材高的力学性能、高的疲劳强度和抗冲击性能,同时具有常规体积材料的刚度,可以像普通金属材料一样加工成飞机发动机叶片零件;采用的丝材直径相同时,编织烧结后形成的材料孔隙均匀;通过表面处理附着在丝材表面的物质随着丝材均匀地分布到制备的材料中,可以提高材料的力学性能;易于控制孔隙的最终尺寸大小,及孔隙尺寸的分布;制得的孔隙沿纤维编织方向分布,制造成金属丝多孔隙材料飞机发动机叶片,气体透过阻力小,透气快。

实施例3

与实施例2不同的是本实施例将实施例2中编织获得的直径300毫米粗绳索,切割成长度为500毫米的圆柱体,加热达到1250摄氏度,再将热的圆柱体置于挤压筒中,中芯杆直径为50毫米、出口直径为290毫米的管子挤压模具中挤过,制造获得外径为290毫米、孔径为50毫米、璧厚为120毫米的管材,由于挤压变形较小,材料内的孔隙不会完全消除,获得的管筒材料含有微小孔隙,再将制备获得的金属丝多孔隙管筒材料通过机械加工成飞机发动机具有环形内腔的涡轮盘零件,将金属丝多孔隙材料涡轮盘安装固定在飞机发动机旋转主轴上,再将金属丝多孔隙材料叶片安装固定在涡轮盘上;发动机工作时,压缩空气通过管道输入涡轮盘环形内腔,气体会从涡轮盘环形内腔透过涡轮盘的金属丝多孔隙材料,冷却涡轮盘,并在涡轮盘表面形成气膜,气膜可以阻碍发动机内高温热流直接冲刷涡轮盘的表面,起到隔热的作用;同时,一部分气体会经涡轮盘环形内腔进入叶片内腔,再透过叶片金属丝多孔隙材料,冷却叶片,并在叶片表面性形成气膜,气膜可以阻碍发动机内高温热流直接冲刷叶片的表面。

也可以将将长金属丝编织成块体、棒体、板体,压制,烧结,则制备获得块体、棒体、板体金属长丝多孔隙材料,然后将制备获得的金属丝多孔隙材料通过机械加工成飞机发动机叶片和涡轮盘零件。

实施例4

本实施例首先将长高温合金丝编织成金属网布,再将金属长丝网布叠在一起,然后通过塑性加工压制金属长丝网布叠坯体,使金属丝之间相互紧密接触获得金属长丝纤维压坯,然后烧结金属长丝网布叠坯体,制造获得金属长丝多孔隙材料,再将金属丝多孔材料加工成轴承。具体步骤为:先采用直径80微米的20钢丝材紧密编织成宽500毫米的网带布,再将网带布裁剪成长为150毫米和宽为100毫米的片料,然后将600片这样的材料长宽对齐叠在一起压制,使金属丝之间相互紧密接触获得金属长丝纤维板块压坯,然后烧结金属长丝网布块坯,制造获得金属长丝多孔隙材料板块,再二次压制使金属长丝多孔隙材料板块进一步致密化,二次烧结,再热处理,最后将金属丝多孔材料板块通过机械加工成飞机发动机叶片和涡轮盘零件。

实施例5

本实施例与实施例4不同之处在于:首先,将金属丝编织成金属网布带料,再将金属网布带料紧密卷叠,形成外层材料紧密包覆内层材料的层层包覆的卷叠坯体;然后烧结卷叠坯体,使材料之间实现冶金结合;再通过塑性加工(锻压、挤压、拉拔或轧制等)减小卷叠坯体材料内的空隙,最终达到要求的孔隙率后便可制造获得所需的含孔隙的金属结构材料(可以为棒材、管材、型材、板材或块体材料),再通过机械加工的方法制造成飞机发动机叶片和涡轮盘零件零件。

实施例6

本实施例与实施例4不同之处在于:采用直径35微米的高温合金丝材,通过编织机紧密编织成宽度为1米的不锈钢金属网布带,再将不锈钢网带的一端固定在直径为500毫米的模具钢圆形轧辊上,电机驱动机构旋转轧辊,将不锈钢网带紧密卷叠在轧辊上,并保持端部对齐,形成外层材料紧密包覆内层材料的层层包覆的不锈钢网带圆筒卷叠坯体;筒坯壁厚尺寸达到要求的厚度10毫米后,剪短不锈钢网带,与另一轧辊对轧,使不锈钢网带圆筒卷叠坯体层与层之间紧密接触,然后将不锈钢网带卷叠坯体从轧辊上卸出,放入真空烧结炉中加热达到1350摄氏度,保温两小时,烧结不锈钢网带卷叠坯体,使网带材料层与层之间、丝材之间实现冶金结合;烧结之后,再将烧结后的不锈钢网带卷叠筒形坯体再次套在轧辊上,再次轧制烧结了的筒形坯体材料,使坯体材料致密化,减小卷叠坯体材料内的空隙,多次轧制,最终达到25%的孔隙率后获得所需的多微孔隙的金属结构材料筒形件,在制备多微孔隙的金属结构材料的同时成形出筒形件。将飞机发动机燃烧室筒形内壁制造成双层结构,内层采用多微孔隙的金属结构材料筒形件形成燃烧室内壁表面,外层为普通致密无孔隙金属筒形件,内层和外层同心相套,外层的内径比内层多微孔隙的金属结构材料筒形件的外径大2毫米,两端封闭,在两层之间为1毫米厚的气体密闭空腔,压缩空气通过管道输入到两层之间的气体空腔,气体会从两层之间的气体空腔透过内层的金属丝多孔隙材料,冷却燃烧室内壁,并在燃烧室内壁表面形成气膜,气膜可以阻碍发动机内高温热流直接冲刷燃烧室内壁的表面,起到隔热的作用。

实施例7

本实施例与实施例1不同之处在于:金属短纤维丝材料置于模具中后,在两个电极间压制金属短纤维丝,同时两个电极放电,将模具中的材料焊接成一个整体。

实施例8

本实施例与实施例5不同之处在于:制造获得多微孔隙板材之后,再采用模具将多微孔隙板材成形为具有内腔的叶片壳体,并焊接搭接边,制造获得材料为多微孔隙、全部表面可以透气的叶片。

实施例9

本实施例与实施例1不同之处在于:将高温合金丝短纤维与高温合金粉末均匀混合,压制烧结获得多微孔隙透气高温合金材料后,再通过机械加工获得飞机发动机叶片和涡轮盘零件;发动机工作时,气体进入叶片和涡轮盘的内腔,再透过叶片和涡轮盘的材料,冷却叶片和涡轮盘,并在其表面形成气膜,阻碍发动机内高温热流直接冲刷叶片和涡轮盘的表面,气膜又起到隔热的作用。

以上所述实施例只为本发明之较佳实施例,并非以此限制本发明的实施范围,故凡依本发明之形状、原理所作的变化,均应涵盖在本发明的保护范围内。

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