钛合金材料超塑成形温度很高, 为了防止其氧化和吸氢,需要在钛合金材料原料表面刷上一层保护涂料,起到保护层的作用。对于保护涂料也有一定的特殊要求,比如要可以生成一层致密的保护膜,且具有良好的耐高温性、热稳定性和润滑性,对模具和钛合金材料零件不能有污染,而且易于涂刷和清洗,比较常用的有石墨水剂、高温油漆等。
钛合金材料本身有很多优点,尤其是钛合金材料具有抗疲劳、比强度高、耐腐蚀、耐高温、化学性质稳定等优点,在航空航天、化学化工等领域得到了越来越广泛的应用。但是钛合金材料也具有弹性模量低、屈强比高[i]、塑性不高、回弹严重、冷加工性能差等缺点,使其在加工后容易产生回弹。因此,各国学者与专家加强了对钛合金材料超塑性的研究。
很多时候钛合金材料超塑成形工艺已经用于Bae 125行政机应急舱门的生产,使飞机减重10%,成本降低30%;用于ATP直升机检修舱门的生产,使其成本降低40%;用于F15战斗机隔热板、发动机喷口、起落架舱门、后机身上部太外壳的生产,使F-15战斗机减重72.6Kg;用于B-1轰炸机检修舱门、短舱框架的生产,使B-1轰炸机减重31%, 成本降低50%。
开展钛合金材料超塑成形工艺的研究也有20多年的历史了,在国内, 钛合金材料超塑成形工艺已经应用于电瓶罩的生产,替代了不锈钢件,使电瓶罩减重47%,成本降低50%;应用于发动机维护口盖的生产,代替了铝合金铆接件,使发动机维护口盖减重20.5%,成本降低55%。虽然钛合金材料超塑成形工艺已有一定的应用成果,但仍存在成形速度慢等缺点,目前尚有很大的拓展空间。
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