Defnyddir titaniwm a'i aloion yn helaeth mewn meysydd awyrofod, milwrol a morol oherwydd eu dwysedd isel, cryfder penodol uchel, biocompatibility a sefydlogrwydd da ar dymheredd canolig ac uchel, yn ogystal ag eiddo mecanyddol da a gwrthiant cyrydiad rhagorol. Mae gan y dechnoleg prosesu gofannu toddi traddodiadol fanteision wrth baratoi proffiliau neu gynhyrchion titaniwm maint mawr, siâp syml, ond wrth baratoi strwythur cymhleth, cynhyrchion titaniwm bach a chanolig, mae problemau megis cynnyrch isel, gwastraff adnoddau a costau cynhyrchu uchel. Gall technoleg ffurfio powdr bron yn derfynol wneud iawn am y diffyg technegol hwn yn union, trwy baratoi powdr, gall llwybr technoleg ffurfio bron yn derfynol fod yn swp neu'n addasu gweithgynhyrchu cynhyrchion aloi titaniwm o wahanol raddfeydd a nodweddion strwythurol. Mae gan y math hwn o gynhyrchion bach a chanolig yn yr ardaloedd defnydd awyrofod, milwrol, meddygol a sifil fwy o botensial cymhwyso a gwerth ychwanegol, yw hyrwyddo'r diwydiant titaniwm yn y dyfodol, trawsnewid gweithgynhyrchu carbon isel, gwyrdd o gyfeiriad pwysig.
1, sintro gwasgu
Yr Unol Daleithiau yn y powdr titaniwm gwasgu sintering paratoi ymchwil cynhyrchion aloi titaniwm yn gynnar iawn. Mae Dynamet Technology wedi ymrwymo i gynhyrchu cynhyrchion mowldio gwasgu powdr titaniwm, fel y dangosir yn Ffigur 1, mae rhai o'r cynhyrchion wedi'u cymhwyso ar raddfa fach. Y cynnyrch titaniwm meteleg powdr cyntaf a gynhyrchwyd gan y cwmni oedd y preform aloi Ti-6Al{-4V ar gyfer y gragen gromen ar daflegryn Rattlesnake Raytheon, ac yn ddiweddarach cynhyrchwyd meteleg powdr Ti-6Al{{ 4}}V-2Cynhyrchion aloi sn i'w defnyddio ym chragen warhead y taflegryn Stinger. O ganlyniad i'w gyfraniad sylweddol i gynhyrchion titaniwm, daeth Dynamet Technology yn unig gyflenwr cynhyrchion aloi titaniwm powdr i Boeing. Yn ogystal, mae American ADMA Products wedi bod yn cynhyrchu rhannau titaniwm meteleg powdr ers 1985, ac mae rhai o'i gynhyrchion yn cael eu defnyddio ym maes awyrofod. Mae Sefydliad Ymchwil Metelau Anfferrus Gogledd-orllewin Tsieina ym maes ymchwil a datblygu ffurfio ger-rwyd powdr titaniwm wedi bod yn fwy na 30 mlynedd o brofiad, mae datblygu cynhyrchion titaniwm mandyllog wedi'u cymhwyso yn y diwydiant cemegol, bwyd a meysydd eraill, Ffigur 1 ( b) a ddangosir yn y diwydiant hidlo ar gyfer cymhwyso plât titaniwm mandyllog rholio powdr.
2, Gwasgu Isostatig Poeth
Dyfeisiwyd proses gwasgu isostatig poeth (HIP) gan Sefydliad Battelle (Battelle) yr Unol Daleithiau yn y 1950au, mae'r dechnoleg yn fath o nwy anadweithiol fel y cyfrwng trosglwyddo pwysau, yn y tymheredd o 850-2000 gradd a {{2 }} MPa o dan effaith synergaidd pwysedd nwy, y cynhyrchion o dechnoleg gwasgu a sintro tymheredd uchel, yw'r siâp ger-rhwyd presennol o bowdr titaniwm a rhannau strwythurol aloi titaniwm o'r cyfan Dwysedd y dull pwysicaf o gynhyrchion â gwisg sefydliad, dim gwehyddu, dim gwahanu a nodweddion eraill.
Dechreuodd datblygiad tramor technoleg gwasgu isostatig poeth powdr aloi titaniwm yn y 1850au, datblygodd Sefydliad Metelau Ysgafn Rwsia mor gynnar ag yn y 1970au yn y byd cyntaf siâp cymhleth o'r tyrbin cyfan powdr aloi titaniwm aloi hydrogen pwmp, ac yn y RD{ {2}} injan hydrogen ocsigen ar gais yr Unol Daleithiau yn y 1990au, yn gyntaf ym maes awyrofod i gyflawni masnacheiddio'r cais, ac yn ehangu'n raddol i faes hedfan, Arfau, megis gwialen cysylltu injan PW F110, Tomahawk rotor cywasgwr injan taflegryn mordaith F107, cwfl taflegryn Sidewind, impeller injan taflegryn mordaith F107, yn ogystal â thai ymladd taflegryn gwrth-awyren Stinger.
3, mowldio chwistrellu powdr
Gellir paratoi technoleg mowldio chwistrellu powdr metel (Mowldio Chwistrellu Metel, MIM) yn uniongyrchol gyda siâp terfynol y rhannau neu'n agos ato, gan osgoi neu leihau peiriannu, gan leihau cost paratoi yn sylweddol. Felly, technoleg mowldio chwistrellu powdr yw un o'r dulliau technegol mwyaf effeithiol ar gyfer cynhyrchu màs o rannau aloi titaniwm a thitaniwm. Cynhyrchion 3C (gan gynnwys ffonau symudol, gwisgadwy smart, fframiau eyeglass, rhannau signal 5G) mewn cyfathrebu electronig yw'r maes cymhwysiad pwysicaf o dechnoleg mowldio chwistrellu powdr, sy'n cyfrif am 84.2%. Ar y cam hwn, y prif ddeunyddiau sy'n seiliedig ar haearn, a dyluniad ysgafn y deunydd a mynd ar drywydd ansawdd uchel yw prif gyfeiriad datblygiad cynhyrchion 3C yn y dyfodol. Mae gan aloi titaniwm ddwysedd isel (dwysedd dim ond hanner y deunyddiau haearn), cryfder uchel, ymwrthedd cyrydiad a nodweddion eraill, i gwrdd â dyfodol deunyddiau ysgafn a dyluniad o ansawdd uchel. Yn ôl yr ystadegau, cyrhaeddodd maint marchnad diwydiant mowldio chwistrellu titaniwm Tsieina 680 miliwn yuan yn 2020, a disgwylir i faint y farchnad gyrraedd 2 biliwn yuan yn 2026, gyda chyfradd twf blynyddol o hyd at 20.13%, yn ôl y galw- mewnbynnau ochr a rhagamcanion twf refeniw ochr-gyflenwad.
4, Gweithgynhyrchu Ychwanegion
Mae Gweithgynhyrchu Ychwanegion (Gweithgynhyrchu Ychwanegion, AM) yn bwynt, llinell, haen wyneb yn ôl technoleg mowldio cronnus haen, nid yw cymhlethdod y rhannau yn effeithio arno, yn gallu cwblhau dylunio a gweithgynhyrchu rhannau cymhleth yn awtomatig, yn gyflym ac yn gywir. O'i gymharu â thechnolegau gweithgynhyrchu traddodiadol, mae gan weithgynhyrchu ychwanegion fanteision unigryw o ran rhyddid dylunio, mowldio rhan gymhleth, a defnyddio deunyddiau, gan ei gwneud yn dechnoleg gweithgynhyrchu aloi titaniwm addawol iawn. Cyrhaeddodd y farchnad argraffu metel 3D byd-eang $3.3 biliwn yn 2019, gan gynnwys offer argraffu 3D, deunyddiau a gwasanaethau, a disgwylir iddi gyrraedd $11 biliwn yn 2024, gydag aloion titaniwm yn fetel pwysicaf i'w hargraffu, yn ôl SmarTech Analytics. Awyrofod ac amddiffyn milwrol yw'r defnyddiwr rhif un o weithgynhyrchu ychwanegion titaniwm, a ddefnyddiwyd yn llwyddiannus ar gyfer ffurfio cydrannau manwl gywir yn uniongyrchol ar gyfer peiriannau gofod a chydrannau mawr a chymhleth ar gyfer hedfan, megis systemau lansio gofod, adenydd awyrennau, arwynebau rheoli annatod a hatches, llafnau injan a chydrannau offer hedfan allweddol eraill.
Gan fod y deunydd crai sylfaenol o'r meteleg powdr uchod yn agos at broses fowldio derfynol, cost ac ansawdd cynhyrchion meteleg powdr yw'r ffactorau pwysicaf sy'n effeithio ar bris a pherfformiad cynhyrchion meteleg powdr. Ltd ar gyfer powdr aloi titaniwm broses baratoi traddodiadol yn gymhleth, yn ddrud, cynnyrch isel o dagfa technoleg powdr mân, ar ôl tair blynedd o ymchwil a datblygu ffordd newydd i greu proses baratoi powdr titaniwm micro-gain, yn annibynnol gwblhau'r dylunio a datblygu o'r offer lefel cynhyrchu powdr, er mwyn cyflawni maint gronynnau math newydd o bowdr titaniwm o ansawdd uchel y gellir ei reoli gan y paratoi swp. Mae cynnyrch powdr mân wedi'i gynyddu o 35% i 80%, ac mae'r gost wedi'i leihau gan fwy na 40%, y gellir ei gymhwyso i feysydd gweithgynhyrchu pen uchel fel mowldio chwistrellu powdr, gweithgynhyrchu ychwanegion, a gwasgu isostatig poeth. o bowdr. Mae'r prif fathau o gynnyrch yn cynnwys titaniwm pur, TC4, TA15 a graddau eraill o bowdrau titaniwm o ansawdd uchel gyda maint gronynnau y gellir eu rheoli, yn ogystal â phowdrau aloi sy'n seiliedig ar ditaniwm hydrogenaidd, powdrau dihydrogenedig hydrogenaidd, a phowdrau cyfansawdd matrics metel wedi'u teilwra'n seiliedig ar ditaniwm. .
